تصویری که اخیراً از خورشید گرفته شده، با آن چیزی که در کتاب‌های درسی به خاطر داریم، تفاوت بسیاری دارد. این تصویر، در قالب موزاییکی بسیار دقیق ثبت شده است؛ به‌گونه‌ای که می‌توان دوازده سیاره زمین را به‌صورت متوالی در یک پیکسل از آن جای داد و باز هم فضای خالی باقی می‌ماند.
در این نمای شگفت‌انگیز، رشته‌های زردرنگ و کمان‌های درخشان، حباب‌هایی از پلاسما با دمای میلیون‌ها درجه هستند که در حلقه‌های مغناطیسی به طول هزاران مایل بالای سطح خورشید گرفتار شده‌اند.
تصویر فوق دقیق توسط فضاپیمای Solar Orbiter ثبت شد
فضاپیمای Solar Orbiter که اکنون پنج سال از مأموریت هفت‌ساله‌اش می‌گذرد، این تصویر را ثبت کرده است.
تصویربرداری در ۹ مارس ۲۰۲۵
در تاریخ ۹ مارس ۲۰۲۵، این فضاپیما دوربین فرابنفش فوق دقیق خود را از فاصله حدود ۷۸ میلیون کیلومتری به سوی خورشید نشانه رفت و طی چهار ساعت و نیم، ۲۰۰ تصویر مجزا را ثبت کرد.
در نهایت، این تصاویر در کنار یکدیگر قرار گرفتند و عریض‌ترین تصویر فرابنفش با وضوح بالا از خورشید تاکنون را تشکیل دادند. وضوح این تصویر ۱۲٬۵۴۴ پیکسل در هر طرف است.
فضاپیمای Solar Orbiter: مأموریت و اهداف
آغاز مأموریت و ساختار فضاپیما
این فضاپیما در ۱۰ فوریه ۲۰۲۰ توسط موشک Atlas V از زمین پرتاب شد. پروژه‌ای به سرپرستی آژانس فضایی اروپا (ESA) با همکاری حیاتی ناسا. این فضاپیما حامل ده ابزار علمی است که به صورت هماهنگ با هم کار می‌کنند؛ از جمله دوربین‌های تصویربرداری کل دیسک، شمارش ذرات، و اندازه‌گیری میدان مغناطیسی.
شروع عملیات علمی
در اواخر سال ۲۰۲۱، عملیات علمی منظم آغاز شد. از آن زمان، این فضاپیما به تدریج به خورشید نزدیک‌تر شد و با استفاده از جاذبه سیاره زهره، مسیر خود را برای عبورهای قطبی آینده تغییر داد.
جزئیات تصویربرداری از خورشید
تصویربرداری با نور فرابنفش
دوربین Extreme Ultraviolet Imager وظیفه تصویربرداری در شرایط دشوار را بر عهده دارد؛ جایی که نور خورشید ۱۵ برابر شدیدتر از زمین است. در تصویربرداری ۹ مارس، فضاپیما به صورت شبکه‌ای ۵×۵ به ۲۵ جهت مختلف نشانه رفت.
در هر موقعیت، ۶ عکس نزدیک و ۲ عکس بازتر با طول موج ۱۷.۴ نانومتر ثبت شد؛ نوری که برای چشم انسان نامرئی است اما برای بررسی پلاسما با دمای ۱.۸ میلیون درجه فارنهایت ایده‌آل است.
جزئیات فنی تصویر
- زاویه فضاپیما: ۱۱.۴ درجه زیر استوای خورشید
- اندازه هر پیکسل: حدود ۱۸۵ مایل
- وضوح تصویر نهایی: ۱۲٬۵۴۴ × ۱۲٬۵۴۴ پیکسل
- قطر خورشید در این تصویر: حدود ۷٬۵۰۵ پیکسل
نمای نزدیک از سطح خورشید
در نزدیک‌ترین فاصله، فضاپیما به ۰.۲۸ واحد نجومی (حدود ۲۶ میلیون مایل) از سطح خورشید می‌رسد. از این موقعیت، می‌توان گره‌های مغناطیسی درخشان را مشاهده کرد که بالا می‌آیند، پیچ می‌خورند و ناگهان فرو می‌ریزند.
این مشاهدات با داده‌های ثبت‌شده توسط حسگرهای ذرات، تطبیق داده می‌شوند و تصویری دقیق از رفتار خورشید ارائه می‌دهند.
اهمیت مشاهده‌های همزمان
این مشاهدات هماهنگ، به درک بهتر چگونگی تشکیل طوفان‌های خورشیدی کمک می‌کنند؛ طوفان‌هایی که گاهی موجب اختلال در ماهواره‌ها و حتی خاموشی‌های گسترده روی زمین می‌شوند.
بررسی قطب‌های خورشید با کمک نیروی گرانشی زهره
هر بار عبور از کنار سیاره زهره، مسیر مدار فضاپیما را کمی بیشتر به سمت بالا متمایل می‌کند. تا پایان این دهه، مدار فضاپیما به ۳۳ درجه بالاتر از استوای خورشید خواهد رسید؛ و این، اولین نگاه پایدار بشر به قطب‌های خورشید را ممکن می‌سازد.
یافته‌های اولیه از قطب‌ها
در تصاویر اولیه، قوس‌های مغناطیسی دیده شده‌اند که همانند ریشه‌های یک درخت عظیم، دوباره به سطح خورشید بازمی‌گردند. این پدیده‌ها به درک بهتر چرخه ۱۱ ساله لکه‌های خورشیدی و علت درخشش شدید تاج خورشید کمک می‌کنند.
چرا این مشاهدات اهمیت دارند؟
آب‌وهوای خورشیدی، تهدیدی خیالی نیست. وقتی جریانی از ذرات پرانرژی به زمین می‌رسد:
- فضانوردان به ماژول‌های محافظ پناه می‌برند
- مسیر پرواز هواپیماهای قطبی تغییر می‌کند
- اپراتورهای شبکه برق برای جریان‌های القایی آماده می‌شوند
با ردیابی یک جت از سطح خورشید تا فضای اطراف فضاپیما، دانشمندان می‌توانند ارتباط بین اختلالات سطحی و برخورد آنها با مغناط‌کره زمین را بررسی کنند. این اطلاعات باعث افزایش زمان پیش‌بینی طوفان‌های خورشیدی می‌شود و مهندسان می‌توانند برای حفاظت از تجهیزات حساس آماده شوند.
یافته‌های جدید در مورد جت‌های کوچک‌تر
تصویر موزاییکی ۹ مارس، علاوه بر پدیده‌های بزرگ، سرنخ‌هایی از رویدادهای کوچک‌تر و سریع‌تر نیز ارائه می‌دهد. برای مثال، در مارس ۲۰۲۳، مأموریت موفق به شناسایی جت‌های پلاسما با عرضی کمتر از ایالت تگزاس شد که از لکه‌های کوچک خورشیدی بیرون می‌زنند.
بررسی این جت‌ها نشان می‌دهد که حتی اختلالات کوچک هم می‌توانند گرمای قابل توجهی به تاج خورشید منتقل کنند. این یافته‌ها، گامی مهم در حل معمای قدیمی «چرا جو خارجی خورشید بسیار داغ‌تر از سطح قابل مشاهده آن است» به‌شمار می‌روند.
مسیر آینده فضاپیمای Solar Orbiter
فضاپیمای Solar Orbiter و مأموریت Parker Solar Probe ناسا به صورت مکمل عمل می‌کنند؛ یکی با ارائه نمای گسترده و دیگری با عبور مستقیم از میان پلاسما.
با بالا رفتن فضاپیما به عرض‌های بالاتر، این همکاری تصویری کامل‌تر از عملکرد موتور آب‌وهوای خورشید به بشر خواهد داد.
نزدیک‌ترین عبور بعدی
عبور بعدی از نزدیکی خورشید، در اواخر سال جاری رخ می‌دهد. هر بار عبور، فضاپیما را هم به لحاظ فاصله و هم به لحاظ درک علمی به منبع نور و گرمای ما نزدیک‌تر می‌کند.
