Что творится с Солнцем: Учёные взбудоражены новыми данными зонда Solar Orbiter

На самом деле эта достаточно простая и гениальная мысль появилась у разработчиков Solar Orbiter незадолго до того, как нужно было уже непосредственно готовить аппарат к запуску, то есть, как они говорят, "в последний момент". Напомним, этот зонд полетел к Солнцу в феврале 2020 года и сейчас, то есть к осени 2023 года, уже в принципе должен занять свою рабочую околосолнечную орбиту, на которой он облетает светило за полгода и в перигелии (ближайшей к Солнцу точке орбиты) подлетает к нему на расстояние 0,28 астрономической единицы. Это значит, 0,28 (грубо говоря, почти треть) того расстояния, которое разделяет Солнце и Землю. Для сравнения, Меркурий находится в среднем в 0,38 астрономической единицы. То есть зонд расположился к Солнцу ближе Меркурия.

При этом рабочая орбита у него должна быть довольно сильно наклонена, чтобы он мог как можно лучше обозревать солнечные полярные регионы. Зачем: чтобы исследовать магнитное поле Солнца, потому что именно оно порождает и вспышки, и выбросы в космос огромных масс солнечного вещества. Именно поведение солнечного магнитного поля и определяет тот самый 11-летний цикл активности звезды, на пике которой она становится максимально "агрессивной"

Кстати, как раз сейчас Солнце подходит к очередному такому "часу пик", его прогнозируют в 2025 году. И гелиофизикам очень хотелось бы научиться предсказывать очередную вспышку или корональный выброс массы по поведению этого магнитного поля.

Так вот, у Solar Orbiter в его внушительном наборе научных приборов, разумеется, есть основной коронограф, то есть телескоп, который с помощью специальной заслонки закрывает перед собой солнечный диск, чтобы наблюдать именно солнечную корону: в ней очень многое можно увидеть и понять по поводу магнитосферы. Но есть помимо прочего и ещё один очень полезный, так сказать, узкоспециализированный прибор: он наблюдает Солнце не в видимом, а исключительно в "глубоком" ("экстремальном") ультрафиолетовом свете, в свете с очень короткой длиной волны, максимум 120 нанометров. Для сравнения, длина волны видимого глазу света, то есть той самой радуги, — от 380 (фиолетовый) до 760 (красный) нанометров. Прибор этот так и называется — Extreme Ultraviolet Imager (EUI).

Сделали его бельгийские специалисты. И уже в принципе незадолго до намеченного запуска им пришло в голову, что хорошо бы для максимального дополнения картины посмотреть на корону именно через такой прибор. А для этого нужно каким-то образом загородить перед ним солнечный диск. И что инженеры экстренно придумали: оснастить защитную дверцу, которая перед прибором по мере необходимости открывается и закрывается, вот таким маленьким круглым "коронографом" (красные стрелки указывают, как он вместе со всей дверцей выдвигается и задвигается).

Если дверцу не открывать полностью, а только наполовину (а так можно), то прибор видит перед собой этакое "микрозатмение". А самое интересное, что можно делать и снимки без заслонки (полностью открыть дверцу), и с заслонкой (наполовину открыть), а потом сравнивать. Вот один из примеров такого сравнения.

Оказалось, что теперь с этой заслонкой солнечную корону становится видно так хорошо, как её практически никакой другой прибор не просматривает. Дело в том, что как минимум при наблюдении короны в видимом свете мешает космическая пыль: она отражает свет и создаёт ненужный световой "шум". А в глубоком ультрафиолете эту пыль не видно, а видно только непосредственно солнечное излучение. Благодаря этому корона прослеживается заметно дальше от Солнца, чем через другие инструменты. А это для гелиофизиков очень важно.

— Там физика меняется, там меняются эти магнитные структуры, и мы никогда раньше этого как следует не видели. Там должны скрываться какие-то секреты, до которых мы теперь можем добраться, — объяснил учёный из Королевской обсерватории Бельгии Дэвид Бергманс.

Как рассказывают учёные, реализовать эту идею с ультрафиолетовым коронографом было равносильно некоему взлому тщательно выверенной конструкции космического аппарата. Перебор массы грозил крахом всей миссии. Но в данном случае рассудили, что лишние несколько граммов погоды не делают. И, как выяснилось, это "хакерское" дополнение Solar Orbiter того стоило. Более того, поскольку разработчики торопились, они не совсем идеально эту заслонку расположили, а если для следующего подобного зонда её как следует доработать, то можно будет видеть и ещё в три раза лучше.