С помощью наблюдений космического аппарата Европейского космического агентства Solar Orbiter учёным удалось получить фото Солнца с уникального ракурса. Зонд первым в истории наблюдений нашей звезды снял её полюса из-за пределов эклиптики.
Все полученные ранее изображения светила были сделаны с его экватора, поскольку планеты и активные космические аппараты вращаются в этой плоскости, которую еще называют эклиптикой. Наклоняя свою орбиту от неё, аппарат позволяет по-новому изучать солнечное магнитное поле, цикл и космическую погоду.
Solar Orbiter был запущен в феврале 2020 года. Он совершил ряд гравитационных маневров вокруг Земли и Венеры и через 3,5 года путешествия достиг рабочей орбиты. Полярный регион светила аппарат наблюдал в марте этого года из-под углов в 15-17 градусов ниже эклиптики – этого было достаточно для прямой съемки южного полюса.
Для получения изображений были задействованы три инструмента дистанционного зондирования. Поляриметрическая и гелиосейсмическая камера PHI снимает Солнце в видимом свете и отображает магнитное поле его поверхности; EUI снимает звезду в ультрафиолетовом диапазоне и обнаруживает заряженный газ с температурой в миллионы градусов в короне, а SPICE фиксирует свет от плазмы разной температуры, обнаруживая таким образом различные слои солнечной атмосферы. Сравнение изображений помогает понять, как движется материал во внешних слоях, а также выяснить, почему магнитное поле звезды меняется каждые 11 лет, что совпадает с пиком солнечной активности.
Solar Orbiter обнаружил, что южный полюс Солнца находится в хаосе. Измерения показали, что на нём присутствуют магнитные поля южной и северной полярности. Обычно это происходит во время солнечного максимума, когда магнитное поле звезды изменяется. После этого какая-то из полярностей перестаёт нарастать, оставляя другую преобладающей, а в период солнечного минимума магнитное поле становится наиболее упорядоченным. Однако как именно происходит нарастание одного магнитного поля на полюсе, до сих пор остаётся неизвестным.
Фото магнитного поля Солнца, полученное инструментом PHI, позволяет визуально оценить измерения зонда. Чем темнее красный и синий цвета на изображении, тем сильнее магнитное поле. Самые мощные лежат в двух полосах по обе стороны от экватора звезды. Тёмные области соответствуют регионам, где магнитное поле концентрируется в солнечных пятнах. А разнообразие цветных точек на полюсах свидетельствует о сложной изменчивой структуре поля в малых масштабах.
Команде учёных, работавшей с инструментом SPICE, впервые удалось провести точное отслеживание спектральных линий для измерения скорости движения скоплений солнечной материи. Полученная карта показывает, как вещество движется в пределах определенного слоя. Цветные пятна на изображении соответствуют материалу, который движется быстрее к зонду (синий цвет) или от него (красный цвет). Дальнейшие измерения подскажут, как частицы вылетают из Солнца в виде солнечного ветра. Понимание этого процесса является одной из главных целей программы.
В настоящее время Solar Orbiter находится в первой половине своей миссии, которая в общей сложности продлится 7 лет. Полученные им данные являются уникальными и уже помогли сделать ряд открытий. В течение ближайших лет зонд изменит свою орбиту ещё сильнее, что позволит изучать Солнце как никогда раньше.