Το Solar Orbiter αποκαλύπτει για πρώτη φορά τον «μαγνητικό κινητήρα» του Ήλιου σε δράση

Χάρη σε μια εντυπωσιακή νέα εικόνα που κατέγραψε το Solar Orbiter του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA), οι επιστήμονες είχαν την πρώτη τους κοντινή ματιά στο μαγνητικό πεδίο του άστρου κοντά στον νότιο πόλο του και οι παρατηρήσεις τους ανατρέπουν όσα πίστευαν μέχρι σήμερα.

Η σύνθετη εικόνα που δημοσιοποίησε ο ESA βασίζεται σε οκτώ ημέρες συνεχών παρατηρήσεων, πραγματοποιημένων τον Μάρτιο, όταν το σκάφος είχε για πρώτη φορά καθαρή οπτική πρόσβαση στην περιοχή. Σε αυτήν διακρίνονται εντυπωσιακά φωτεινά τόξα που περιβάλλουν τον πόλο, τα οποία αποτελούν ίχνη από μαγνητικές δομές που κινούνται με απρόσμενα μεγάλες ταχύτητες προς τα άκρα του Ήλιου. Όπως προκύπτει από τα δεδομένα, το μαγνητικό πεδίο του άστρου φαίνεται να «μεταναστεύει» προς τους πόλους πολύ πιο γρήγορα απ’ όσο προέβλεπαν τα υπάρχοντα μοντέλα.

«Για να κατανοήσουμε πραγματικά τον μαγνητικό κύκλο του Ήλιου, μας λείπει ακόμη ένα κρίσιμο κομμάτι του παζλ: τι ακριβώς συμβαίνει στους πόλους του», εξηγεί ο Sami Solanki, διευθυντής στο Max Planck Institute for Solar System Research στη Γερμανία και συν-συγγραφέας της μελέτης. «Το Solar Orbiter μάς προσφέρει επιτέλους αυτή τη χαμένη εικόνα».

Ο μαγνητισμός του Ήλιου λειτουργεί σε έναν επαναλαμβανόμενο κύκλο διάρκειας περίπου έντεκα ετών. Σε αυτό το διάστημα, τα μαγνητικά πεδία του στρίβουν, αναστρέφονται και ξαναδομούνται, δημιουργώντας φαινόμενα όπως οι ηλιακές κηλίδες, οι εκλάμψεις και οι ισχυρές καταιγίδες που επηρεάζουν τη Γη. Ο «κινητήρας» που τροφοδοτεί αυτόν τον κύκλο είναι ένα είδος αργής, μακρόχρονης ροής πλάσματος, ένας «μαγνητικός μεταφορικός ιμάντας» που μετακινεί τις γραμμές του πεδίου από τον ισημερινό προς τους πόλους κοντά στην επιφάνεια, και κατόπιν πίσω προς τον ισημερινό στα βαθύτερα στρώματα του Ήλιου. Αυτή η γιγαντιαία κυκλοφορία διατηρεί το μαγνητικό του πεδίο, αλλά οι πολικές περιοχές, που παίζουν καθοριστικό ρόλο στη διαδικασία, παραμένουν δύσκολο να μελετηθούν.

Από τη Γη, οι αστρονόμοι βλέπουν τους πόλους του Ήλιου μόνο «από το πλάι», ενώ οι περισσότερες διαστημικές αποστολές κινούνται γύρω από το ηλιακό επίπεδο, παρακάμπτοντας τις πολικές ζώνες. Αυτή η εικόνα άρχισε να αλλάζει τον Μάρτιο του 2025, όταν το Solar Orbiter άλλαξε τροχιά, γέρνοντας κατά 17 μοίρες σε σχέση με τον ισημερινό του Ήλιου. Αυτή η ελαφρά «κλίση» ήταν αρκετή για να δώσει στους επιστήμονες την πρώτη άμεση ματιά πάνω από το νότιο άκρο του άστρου.

Η ομάδα του Solanki χρησιμοποίησε δύο βασικά όργανα του Solar Orbiter: το Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI) και το Extreme Ultraviolet Imager (EUI). Ο συνδυασμός τους επέτρεψε στους ερευνητές να χαρτογραφήσουν τη συμπεριφορά του καυτού πλάσματος και των μαγνητικών πεδίων πάνω στην επιφάνεια του Ήλιου, εστιάζοντας στην περιοχή της χρωμόσφαιρας — εκεί όπου οι μαγνητικές δομές αφήνουν τα χαρακτηριστικά φωτεινά, επιμήκη ίχνη τους.

Τα νέα δεδομένα αποκάλυψαν ότι οι λεγόμενες «supergranules» — τεράστιες φυσαλίδες πλάσματος με διάμετρο δύο έως τρεις φορές μεγαλύτερη από αυτή της Γης — μεταφέρουν τα μαγνητικά πεδία προς τους πόλους με ταχύτητες από 32 έως 72 χιλιόμετρα την ώρα. Αυτές οι ταχύτητες είναι σχεδόν ίδιες με εκείνες που μετριούνται κοντά στον ισημερινό, κάτι που κανένα θεωρητικό μοντέλο δεν είχε προβλέψει.

«Οι supergranules στους πόλους λειτουργούν σαν ιχνηθέτες», εξηγεί ο Lakshmi Pradeep Chitta, επικεφαλής της μελέτης στο Max Planck Institute. «Για πρώτη φορά μπορούμε να δούμε καθαρά το πολικό σκέλος της παγκόσμιας κυκλοφορίας του Ήλιου, του μηχανισμού που καθορίζει τον 11ετή του κύκλο».

Οι ερευνητές χαρακτηρίζουν αυτή την ανακάλυψη ως «την απαρχή μιας νέας εποχής» στη μελέτη των πολικών περιοχών του Ήλιου. Τα δεδομένα του Solar Orbiter προσφέρουν κρίσιμες πληροφορίες για τον τρόπο που ο Ήλιος δημιουργεί και ανανεώνει το μαγνητικό του πεδίο, μια διαδικασία που, με τη σειρά της, καθορίζει την ηλιακή δραστηριότητα και επηρεάζει ολόκληρο το διαστημικό περιβάλλον του ηλιακού μας συστήματος.

Οι ηλιακές καταιγίδες που προκύπτουν από τις μαγνητικές αναστροφές του Ήλιου μπορούν να προκαλέσουν σοβαρές διαταραχές στις τηλεπικοινωνίες, τα δίκτυα ηλεκτρισμού και τα δορυφορικά συστήματα της Γης. Η δυνατότητα να προβλέπουμε με μεγαλύτερη ακρίβεια πότε και πώς θα συμβούν τέτοια φαινόμενα θα μπορούσε να αποδειχθεί ανεκτίμητη.

Το Solar Orbiter συνεχίζει να συλλέγει δεδομένα σε κάθε νέα του περιφορά, και μελλοντικές τροχιακές προσαρμογές θα του επιτρέψουν να δει ακόμα πιο «κάθετα» πάνω από τους πόλους. Αν όλα πάνε σύμφωνα με το σχέδιο, μέσα στα επόμενα χρόνια η ανθρωπότητα θα έχει, επιτέλους, μια πλήρη εικόνα του μαγνητικού «κινητήρα» που κρατά τον Ήλιο μας ζωντανό και μαζί του, ολόκληρο το Ηλιακό μας Σύστημα.

[source]