Головна таємниця Сонця в його температурі. Точніше, в різниці температур. З якоїсь загадкової причини зовнішні області атмосфери нашого світила — так звана корона — нагріті набагато сильніше його самого.
На поверхні Сонця — близько 6 тисяч градусів. За логікою, чим далі від нього, тим повинно бути прохолодніше. Температурі варто було б спадати в міру віддалення від світила. Але вона, навпаки, зростає. У сотні разів. Зовнішня атмосфера Сонця — та сама корона — нагріта аж до мільйона градусів. А місцями й сильніше. Чому?
Геліофізики з Університету Мічигану (University of Michigan) начебто знайшли відповідь. Але переконатися в тому, що вони й справді мають рацію, можна буде лише через два роки — коли крізь аномально нагріті ділянки сонячної корони пролетить теплостійкий зонд «Паркер» (Parker Solar Probe). Його запустили спеціально для того, щоб досліджувати зовнішню — незвідану область атмосфери нашого світила. І спостерігати за гігантськими процесами, що відбуваються там.
Зонд «Паркер» самий вогнетривкий з усіх зондів.
За словами Джастіна Каспера (Justin Kasper) - професора Університету Мічигану та провідного спеціаліста місії «Паркер», про те, що у Сонця є якась «гаряча» таємниця, відомо вже 500 років — з того часу, як астрономів почала дивувати сяюча сонячна корона, яка ставала добре помітною під час сонячних затемнень. В суть таємниці проникли приблизно 70 років тому, а 12 років тому її трохи привідкрили. Але до кінця не розібралися.
Вчені розуміли, що корона не може нагріватися просто так, від самого Сонця, немов від пічки. Закони термодинаміки цьому явно перешкоджають. Значить підвищення температури далеко від світила відбувається не в результаті теплообміну, а внаслідок якихось інших, незрозумілих нам процесів, наприклад, хвильових, що виникають в плазмовій атмосфері.
Ще у 1947 році шведський вчений Ханнес Альфвен (Hannes Alfvеn) - нобелівський лауреат з фізики 1970 року — передбачив існування хвиль сонячної плазми, які зароджуються в сонячній фотосфері, поширюються уздовж магнітних силових ліній, направляються в корону і, переносячи тим самим енергію, її — корону — нагрівають. Хвилі назвали ім'ям їх відкривача — хвилями Альфвена або альфвеновськими. Але сам феномен виявили лише у 2007 році.
Хвилі Альфвена в сонячній короні розгледіли в телескоп Скотт Макінтош (Scott McIntosh) та Стів Томчик (Steve Tomczyk) з Національного центру атмосферних досліджень (National Center for Atmospheric Research). Розгледіли з Землі, але засумнівалися, що вони здатні нагріти корону — самі по собі та настільки сильно.
Джастін Каспер з колегами вважають, що головна таємниця Сонця все ж пов'язана з хвилями Альфвена. Їх, на думку вчених, цілком вистачає для нагріву. Тому що ці хвилі йдуть не тільки від Сонця, а й у зворотному напрямку. У підсумку, навколо світила виникає зона перегріву, така собі сфера, яка простягається до так званої точки Альфвена. Минувши її, хвилі вже не можуть піти назад — проти сонячного вітру, який набрав більшу швидкість.
Схоже, що сонячну корону розігрівають хвилі Альфвена. Але це ще треба перевірити.
Розрахунки свідчать: радіус сфери перегріву може бути більше сонячного в 10-50 разів. Зовнішній її край і виблискує сонячною короною. Наповнюють корону розігріті заряджені частинки. Деякі іони в 10 разів гарячіше присутнього в короні водню, який, у свою чергу, гарячіше того, що знаходиться в сонячному ядрі.
У 2021 році, під час чергового зближення зі світилом, зонд «Паркер» вперше досягне зони перегріву та випробує на собі «удари» хвиль Альфвена. Зібрані дані допоможуть остаточно розібратися з тим, що твориться в сонячній короні, у владі якої знаходяться і Земля, і її мешканці.
До речі, є поки нерозгадана таємниця і сонячного вітру. Цей гарячий потік заряджених частинок, що мчить від нашого світила зі швидкістю в кілька мільйонів кілометрів на годину, омиває всю нашу систему. Планети, комети, астероїди «відчувають» його сплески. А поруч із Сонцем — у поверхні — ніякого вітру немає. Чому? Не виключено, що вчені зрозуміють й це.
8 листопада 2018 року, коли зонд «Паркер», який знаходився приблизно у 23 мільйонах кілометрів від Сонця, трохи занурився в сонячну корону. В об'єктив його камери WISPR (Wide-field Imager for Solar Probe) потрапили корональні струмені сонячної плазми. Це фото нещодавно оприлюднило NASA.
Фахівці пояснюють: струменями плазми Сонце пальнуло зі свого східного краю. Яскраве коло на знімку, трохи нижче струменів, це Меркурій. А десяток якихось темних кругів — це не кораблі інопланетян, не рій планет, на зразок Нібіру, а банальні дефекти фотографування.
Знімок з борта зонда «Паркер» - майже у самого Сонця.
Залізо розплавиться, а Parker Solar Probe ні!
Parker Solar Probe стартував з Землі 12 серпня 2018 року, 28 вересня обігнув Венеру та полетів до Сонця. 29 жовтня 2018 року він вже виявився на відстані в 43 мільйони кілометрів від нашого світила. І тим самим побив рекорд апарату Helios-2, створеного вченими Німеччини та США, який тримався з 1976 року.
Зонд повинен пролітати мінімум до 2025 року, час від часу зближуючись з Сонцем. Заплановані 24 зближення. На останньому — апарат повинен виявитися всього в 6 мільйонах кілометрів від світила. Тобто, в самій його короні.
Parker Solar Probe розробили та побудували фахівці з Лабораторії прикладної фізики в Університеті Джона Хопкінса - APL (Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland) в рамках програми НАСА під назвою «Живучи із зіркою» (Living With a Star).
Зонд, та й вся місія названі в честь відомого американського астрофізика Юджина Паркера (Eugene Parker).
«Паркер» то віддаляється від світила, то зближується з ним.
Parker Solar Probe - вогнетривкий, повинен витримувати температуру в 1400 - 1500 градусів Цельсія. Це майже температура плавлення заліза. Від сонячної спеки його захистять пористе покриття з вуглецевого композита товщиною 11,43 сантиметра та щит з того ж матеріалу. Під ним, немов під парасолькою, апарат буде ховатися і від палючих променів, і від жорсткого рентгенівського випромінювання. Захист легкий — майже нічого не важить, але дуже тугоплавкий.
Електроживлення зонда здійснюється від сонячних батарей, що природно для такої місії. Панелі батарей — поворотні, кут їх нахилу буде зменшуватися в міру наближення до Сонця, а частина батарей — ховатися в тіні щита.
Дослідники запевняють, що температура всередині зонда — там, де встановлена апаратура, навіть у найспекотніші дні буде не більше кімнатної. Ну, або майже кімнатної - 29 градусів.
