زومیت/ کاوشگر خورشیدی پارکر ناسا طی پروازی بی‌سابقه و رکوردشکن از درون تاج خورشیدی در دسامبر ۲۰۲۴، ناسا نزدیک‌ترین تصاویر از ستاره میزبانمان را ثبت کرد.

ناسا نزدیک‌ترین عکس‌هایی را که تاکنون از خورشید گرفته شده‌اند، منتشر کرده است. این تصاویر که توسط کاوشگر خورشیدی پارکر از فاصله‌ی تنها ۶٫۱ میلیون کیلومتری از سطح خورشید گرفته شده‌اند، با آشکارسازی ویژگی‌های مهم در باد خورشیدی، به دانشمندان در درک منشأ این پدیده‌ی اسرارآمیز و آثار آن بر حیات زمینی کمک می‌کنند.

باد خورشیدی، جریان پیوسته‌ای از ذرات باردار، عمدتا پروتون و الکترون، است که از جو بیرونی خورشید، معروف به تاج خورشیدی منتشر می‌شود. این سیل ماده با سرعتی بیش از یک ۱٫۶ میلیون کیلومتر در ساعت در منظومه شمسی حرکت می‌کند و در ترکیب با میدان‌های مغناطیسی و مواد پرتاب‌شده از خورشید، باعث ایجاد پدیده‌هایی همچون شفق‌های قطبی، فرسایش جو سیاره‌ها و ایجاد جریان‌های الکتریکی می‌شود که می‌توانند به شبکه‌های برق در زمین آسیب بزنند.

درک و پیش‌بینی هواشناسی فضایی برای حفاظت از فضانوردان و فضاپیماها و نیز کاهش اختلالاتی که فعالیت‌های شدید خورشیدی ممکن است در زیرساخت‌های زمینی ایجاد کند، حیاتی است.

سه فریم از ویدیوی پیشگامانه‌ی کاوشگر خورشیدی پارکر از تاج خورشید، شکل‌گیری پرتاب جرم تاج خورشیدی (با رنگ زرد) را نشان می‌دهند؛ پرتاب جرم خورشیدی باعث انتشار گلوله‌های عظیم پلاسما به منظومه شمسی می‌شود.

کاوشگر خورشیدی پارکر که در سال ۲۰۱۸ پرتاب شد، نخستین فضاپیمایی است که توانست وارد تاج خورشیدی شود. این فضاپیمای رباتیک مجهز به مجموعه‌ای از ابزارهای علمی از جمله تصویربردار میدان باز (WISPR) و آشکارساز ذرات باد خورشیدی (SWEAP) است و به‌گونه طراحی شده تا گرما و تشعشعات شدید را تاب بیاورد و داده‌های دقیقی از خورشید و محیط نزدیک آن برای پژوهشگران روی زمین ارسال کند.

کاوشگر پارکر با گذر نزدیک از کنار خورشید تاریخ‌ساز شد؛ اما هنوز نمی‌دانیم زنده مانده است یا نه

کاوشگر پارکر در گذر نزدیک رکوردشکنانه‌اش از خورشید در ۲۴ دسامبر سال گذشته، تصاویری ثبت کرد که نشان می‌دهند باد خورشیدی چگونه اندکی پس از خروج از تاج خورشید رفتار می‌کند مهم‌تر از آن، برخوردهایی را میان حباب‌های غیرقابل‌پیش‌بینی پلاسما و میدان‌های مغناطیسی، موسوم به پرتاب جرم تاج خورشیدی (CME) ثبت کرده است. آنجلس وورلیداس، دانشمند مسئول ابزار WISPR در آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جانز هاپکینز، در بیانیه‌ای مطبوعاتی گفت:

در تصاویر دریافتی، اساساً داریم می‌بینیم که CME-ها روی هم انباشته می‌شوند. ما از این داده‌ها برای درک نحوه‌ی ادغام CME-ها با یکدیگر استفاده می‌کنیم که این موضوع برای مطالعه‌ی هواشناسی فضایی اهمیت دارد.

دو نوع باد خورشیدی وجود دارد:

باد خورشیدی سریع با سرعتی تا ۸۰۰ کیلومتر در ثانیه حرکت می‌کند و جریان نسبتاً یکنواختی از ماده را ایجاد می‌کند. در مقابل، باد خورشیدی کند چگال‌تر و غیرقابل‌پیش‌بینی‌تر است و به‌جای جریان پیوسته، به‌صورت تندبادهایی متناوب می‌وزد.

در اطراف زمین، معمولاً بادهای خورشیدی را بیشتر به‌صورت نسیمی نسبتاً یکنواخت تجربه می‌کنیم؛ اما داده‌های قبلی کاوشگر خورشیدی پارکر نشان دادند که هر چقدر به خورشید نزدیک‌تر می‌شویم، این تندبادها شدت می‌گیرند و با آشفتگی‌های بیشتری همراه‌اند؛ برای مثال می‌توان به میدان‌های مغناطیسی زیگزاگی به نام «وارونگی‌های ناگهانی» اشاره کرد که در فاصله‌ی حدود ۲۳٫۶ میلیون کیلومتری از سطح خورشید شناسایی شده‌اند.

وارونگی‌های ناگهانی احتمالاً از قیف‌های مغناطیسی منشأ می‌گیرند که توسط لکه‌های قابل مشاهده روی سطح خورشید ایجاد می‌شوند. در سال ۲۰۲۴، دانشمندان اعلام کردند که باد خورشیدی سریع تا حدی از طریق همین پدیده تغذیه می‌شود. بااین‌حال، باد خورشیدی کند که چگال‌تر و متغیرتر است، همچنان رازآلود باقی مانده بود.

کاوشگر پارکر، نخستین فضاپیما بود که توانست وارد تاج خورشید شود

نور روافی، دانشمند پروژه کاوشگر خورشیدی پارکر از آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جانز هاپکینز، در بیانیه‌ای گفت: «پرسش بزرگ این بود: باد خورشیدی چگونه تولید می‌شود و چطور می‌تواند از کشش گرانشی عظیم خورشید فرار کند؟ درک این جریان پیوسته‌ی ذرات، به خصوص با توجه به تنوع ویژگی‌های این جریان‌ها چالشی بزرگ است؛ اما با کاوشگر خورشیدی پارکر، بیش از هر زمان دیگری به کشف منشأ آن‌ها و چگونگی تکاملشان نزدیک شده‌ایم.»

مشاهدات قبلی حاکی از آن بود که احتمالاً دو نوع باد خورشیدی کند وجود دارد: آلفوِنی که شامل وارونگی‌های مغناطیسی کوچک است و غیرآلفوِنی که این ویژگی را ندارد. کاوشگر خورشیدی پارکر در آخرین گذر خود سرانجام توانست این فرضیه‌ی دیرینه را تأیید کند. همچنین، تصاویر دقیق جدید درک دانشمندان از منشأ این پدیده‌های متمایز را بهبود داده‌اند: باد آلفونی احتمالاً از حفره‌های تاجی در مناطق سردتر تاج خورشید می‌آید، در حالی‌که بادهای غیرآلفونی ممکن است از حلقه‌های مغناطیسی داغ به نام جریان‌های کلاه‌خودی آزاد شوند.

کاوشگر پارکر به جمع‌آوری داده ادامه خواهد داد و انتظار می‌رود در ۱۵ سپتامبر بار دیگر به نقطه‌ی حضیض مداری خود، یعنی نزدیک‌ترین فاصله‌اش به سطح خورشید، برسد.