На первый взгляд кажется, что на этом кадре ученые зафиксировали обычный, ничем особо не примечательный участок поверхности Солнца. Однако на самом деле это зрелище, которое человечество никогда раньше не видело.
Как пишет издание Science Alert, астрономам впервые удалось зафиксировать южный полюс нашей звезды. И этот необычный взгляд на данный регион стал следствием смелого маневра, который совершил зонд Solar Orbiter. Он опустился ниже плоскости Солнечной системы, чтобы под углом увидеть ту часть Солнца, которая обычно скрыта от глаз исследователей.
"Сегодня мы представляем человечеству первые в истории виды полюса Солнца", – так представил выдающийся кадр астрофизик Кэрол Манделл, директор по науке Европейского космического агентства (ESA). "Солнце – наша ближайшая звезда, даритель жизни и потенциальный разрушитель современных космических и наземных энергосистем, поэтому очень важно, чтобы мы поняли, как оно работает, и научились предсказывать его поведение. Эти новые уникальные виды нашей миссии Solar Orbiter являются началом новой эры солнечной науки", – добавил ученый.
Полюса Солнца долгое время оставались невидимыми для исследователей. Как и другие планеты Солнечной системы, Земля вращается более или менее вокруг экватора Солнца. То же самое касается и большинства наших солнечных приборов. Но это означало, что ученые никогда не могли бросить четкий взгляд на верхнюю и нижнюю части звезды.
Каждые 11 лет эти полюса меняются местами. И мы до сих пор не имеем четкого представления о том, почему происходит этот процесс. Хороший, четкий вид полюсов дал бы много новой информации, которую ученые могли бы использовать, чтобы разобраться в этом феномене.
И вот зонд Solar Orbiter только что приложил все возможные усилия, чтобы получить этот четкий вид. Ученые воспользовались идеальным моментом для такого наблюдения. Наша звезда сейчас выходит из солнечного максимума – периода, в течение которого происходит эта смена полюсов. В феврале 2025 года космический аппарат, который обычно проносится вокруг середины Солнца, наклонил свою орбиту на 17 градусов, и этого оказалось достаточно, чтобы наконец увидеть полюс.
Предыдущие орбитальные аппараты наклоняли свои орбиты только на 7 градусов, за исключением орбитального аппарата Ulysses, который, к сожалению, не имел никакого оборудования для получения изображений. И это при том, что он сделал три захватывающих витка прямо над полюсами Солнца в период с 1994 по 2008 год.
"Мы не знали, чего именно ожидать от этих первых наблюдений. Полюсы Солнца – это буквально terra incognita", – говорит астрофизик Сами Соланки из Института исследований солнечной системы Макса Планка в Германии.
Для получения изображений полюса Солнца ученые задействовали три инструмента:
Магнитное поле на южном полюсе удивило определенным беспорядком в момент, когда его наблюдал Solar Orbiter. Оно демонстрировало признаки как северной, так и южной полярности. По мере того, как происходит переворот полюсов, одна полярность усиливается, а другая ослабевает, вплоть до солнечного минимума, когда магнитное поле становится наиболее упорядоченным, прежде чем снова начать смещаться.
Тем временем SPICE отслеживал движение ионов углерода в области солнечной короны, известной как переходная область, где температура быстро подскакивает на тысячи градусов. Карта яркости показывает, как распределяются ионы, в то время как карта Доплера показывает, как быстро ионы двигались от или к Solar Orbiter во время наблюдения.
То, как частицы движутся в солнечной атмосфере, имеет решающее значение для понимания солнечного ветра - постоянного потока заряженных частиц, который дует от Солнца в Солнечную систему.
За короткое время космический аппарат собрал достаточно данных, чтобы занять исследователей Солнца на долгие годы вперед. Однако эти данные лишь начало.
Solar Orbiter продолжит вращаться вокруг Солнца под углом 17 градусов до декабря 2026 года, когда он поднимется на ступеньку выше - до 24 градусов. Еще одно увеличение наклона произойдет в июне 2029 года – до 33 градусов. "В ближайшие годы космический аппарат поднимется еще выше из плоскости эклиптики, чтобы получить еще более качественные виды полярных регионов Солнца. Эти данные изменят наше понимание магнитного поля Солнца, солнечного ветра и солнечной активности", – пояснил астроном ЕКА Даниэль Мюллер.