نزدیک ترین تصاویر و ویدیوهای سطح خورشید منتشر شد

به تازگی فضاپیمای شگفت‌انگیز مدارگرد خورشیدی (Solar Orbiter) نزدیک ترین تصاویر خورشید را به همراه ویدیوهایی خیره‌کننده از این جرم آسمانی سوزان، ثبت کرده است.

نزدیک ترین تصاویر خورشید تازه‌ترین عکس‌هایی هستند که در کنار ویدیوهایی خیره کننده، از سوی تیم پروژه فضاپیمای مدارگرد خورشیدی (Solar Orbiter) منتشر شده‌اند. در بررسی این تصاویر دیدنی با ما همراه باشید.

مدارگرد خورشیدی فضاپیمایی شگفت‌انگیز بوده که توسط آژانس فضایی اروپا (ESA) و با کمک ناسا، برای بررسی دقیق ستاره منظومه شمسی، به فضا فرستاده شده است. همان‌طور که می‌توان از نام آن حدس زد، این مدارگرد در حلقه‌هایی مخصوص به دور خورشید گردش می‌کند و به کمک تجهیزات فوق پیشرفته تعبیه شده در آن، داده‌هایی بی‌سابقه و منحصر به فرد را از این ستاره سوزان جمع‌آوری می‌کند.

گفته شده که نزدیک ترین تصاویر خورشید که اخیرا منتشر شده‌اند، حاصل پرواز نزدیک این فضاپیما از فاصله 77 میلیون کیلومتری ستاره منظومه شمسی هستند. مدارگرد آژانس فضایی اروپا در 15 ماه ژوئن به این فاصله که نصف مسافت بین زمین و خورشید بوده، رسیده است؛ اما این تمام ماجرا نیست!

ثبت نزدیک ترین تصاویر خورشید

بر اساس اطلاعات موجود، در این بخش شگفت‌انگیز از ماموریت مدارگرد مورد نظر، ربات ساخت ESA به نزدیک‌ترین فاصله‌ی خود از خورشید، از زمان شروع ماموریت در ماه فوریه گذشته، رسیده است. دانشمندان اعلام کرده‌اند که این پرواز نزدیک تنها با هدف آزمایش دوربین تعبیه شده روی مدارگرد انجام شد و تیم هدایتگر مدارگرد تنها قصد داشتند تا از این طریق، آمادگی تجهیزات برای اندازه‌گیری‌های کامل علمی را تایید کنند.

با این حال در خلال این آزمایش‌ها، مدارگرد خورشیدی موضوع جالب و جدیدی را کشف کرد؛ به نظر می‌رسد که سطح ستاره منظومه شمسی با شراره‌های مینیاتوری فراوانی پوشیده شده است. این شراره‌ها انفجارهای عظیمی از تشعشعات خورشیدی هستند که بزرگ‌ترین انفجارهای کل منظومه شمسی را به وجود می‌آورند. دانشمندان هدایتگر مدارگرد آژانس فضایی اروپا نام این شراره‌های مینیاتوری را «آتش اردوگاهی» (campfire) گذاشته‌اند.

سامی سولانکی (Sami Solanki)، دانشمند ارشد تیم مدارگرد خورشیدی از موسسه مکس پلانک، روز پنج‌شنبه گذشته در مصاحبه‌ای گفت که او و همکارانش در ابتدا باور نمی‌کردند که شراره‌های ریز مورد نظر واقعی باشند. با این حال، سولانکی و همکارانش می‌گویند که ثبت نزدیک ترین تصاویر خورشید و ویدیوهای موجود در کنار کشف شراره‌های مینیاتوری، تنها شروع اکتشافات حیرت‌انگیزی بوده که با مدارگرد ESA ممکن خواهند شد.

مدت زمان تعیین شده برای ماموریت این فضاپیما 7 سال بوده و می‌بینیم که تنها در عرض چندین ماه از آغاز ماموریت، اطلاعات بی‌سابقه‌ای در مراحل اولیه آزمایش تجهیزات به کار رفته در مدارگرد جمع‌آوری‌ شده‌اند. با این وجود می‌دانیم که اکثر فضاپیماها و کاوشگرهای ساخت ناسا یا ESA معمولا بسیار بیشتر از مدت زمان اولیه تعیین شده برای ماموریت، کار می‌کنند. به همین ترتیب انتظار می‌رود که ماموریت مدارگرد خورشیدی هم تا سال 2030 تمدید شود.

ماموریت ثبت نزدیک ترین تصاویر خورشید

تیم سولانکی در مصاحبه روز پنجشنبه اعلام کرد که اگر این ربات 10 سال در فضا دوام بیاورد، به احتمال قوی می‌توان آن را برای مدتی بسیار بیشتر در مدار در نظر گرفته شده نگه داشت.

به علاوه، در کنار ثبت نزدیک ترین تصاویر خورشید و ویدیوهایی خیره کننده مانند آنچه در ادامه می‌بینیم، داده‌های ثبت شده توسط این مدارگرد می‌توانند به دانشمندان در رسیدن به درک بهتری از وضعیت منظومه شمسی و فضا اطراف کمک کند. همچنین، می‌توان از این طریق شراره‌های خورشید و سایر انفجارهای این ستاره شگفت‌انگیز را به صورت لحظه‌ای دنبال کرد و حتی پیش‌بینی کرد که چه زمانی شراره‌ها فوران می‌کنند!

تیم سولانکی می‌گوید که ویدیو بالا و نزدیک ترین تصاویر خورشید بسیار آن‌ها را هیجان‌زده کرده‌اند، اما این داده‌ها بسیار ابتدایی هستند و انتظار می‌رود که تنها ظرف دو سال آینده، مدارگرد آژانس فضایی اروپا بتواند به فاصله‌هایی بسیار نزدیک‌تر رفته و اطلاعات مهمی از محیط مرکزی منظومه شمسی تهیه کند.

گفته شده که مدار چرخشی این کاوشگر به شکل بیضی بوده و 22 گردش مجزا در طول ماموریت مدارگرد برنامه‌ریزی شده است. در طول این گردش‌ها ربات ESA از مدار عطارد، زهره و زمین دورتر رفته و سپس، برای رسیدن به فواصلی بسیار نزدیک و شگفت‌انگیز به خورشید آماده خواهد شد.

قطب‌های خورشید

در صورت درست پیش رفتن اوضاع، در مرحله‌ای از ماموریت 7 ساله ربات می‌توان تجهیزات ساخت آژانس فضایی اروپا را به فاصله 42 میلیون کیلومتری از خورشید نزدیک کرد. در سال 2025 هم سولانکی و همکارانش قصد دارند تا با کمک گرفتن از گرانش سیاره زهره، فضاپیمای خود را در مدار گردشی قرار دهند که بتواند برای اولین بار در تاریخ، تصاویری از قطب‌های خورشید تهیه کند.

سولانکی در رابطه با تهیه نزدیک ترین تصاویر خورشید و ثبت اطلاعات مربوط به قطب‌های این جرم آسمانی می‌گوید که حدودا در 150 سال پیش، زمین هم‌چنین شرایطی داشت و هیچ کس به قطب‌های آن سر نزده بود. دنیل مولر (Daniel Müller)، دانشمند دیگری از تیم هدایت کاوشگر آژانس فضایی اروپا می‌گوید که خروج مدارگرد از صفحه گردشی خورشید و سیاره‌های اطراف اتفاق فوق‌العاده مهمی خواهد بود. مولر می‌گوید که دقیقا در سال 2027 این فضاپیما در موقعیتی قرار خواهد گرفت که بتوان با تجهیزات آن اولین تصاویر از قطب‌های خورشید را ثبت کرد.

هالی آر گیلبرت (Holly R. Gilbert)، دانشمند پروژه مدارگرد خورشیدی از سازمان فضایی ناسا می‌گوید که اگر تنها با ثبت نزدیک ترین تصاویر خورشید پدیده‌ای مانند آتش‌های اردوگاهی کشف شده‌اند، حیرت‌انگیز خواهد بود که در آینده نزدیک و مخصوصا با خروج از صفحه گردشی خورشید و سیاره‌ها، چه اطلاعاتی ثبت خواهند شد.

آتش‌های اردوگاهی

آنچه در زیر می‌بینید، تصویری ثبت شده در 30 مارس 2020 بوده که توسط تجهیزات تصویربرداری ماورا بنفش مدارگرد خورشیدی تهیه شده است. حلقه سفید رنگ گوشه چپ تصویر ابعاد سیاره زمین را در مقایسه با این مورد از نزدیک ترین تصاویر خورشید و جزئیات شگفت‌انگیز به ثبت رسیده نشان می‌دهد و فلش سفید رنگ هم یکی از شراره‌های مینیاتوری کشف شده را مشخص کرده است.

البته دانشمندان مدت‌هاست که از وجود شراره‌های خورشیدی مطلع هستند و حتی تصاویری از این شراره‌ها مربوط به سال 1900 هم در آرشیوهای اطلاعات ستاره شناسی مربوط به خورشید وجود دارند. با این حال کسی تاکنون نمی‌دانست که سطح خورشید با این انفجارهای عظیم پوشیده شده، چرا که تاکنون هیچ تلسکوپ قدرتمندی به فاصله نزدیک برای تصویربرداری از این آتش‌های اردوگاهی نرسیده بود.

دیوید برگمنز (David Berghmans)، دانشمند ارشد تیم مسئول ثبت نزدیک ترین تصاویر خورشید می‌گوید که این آتش‌های اردوگاهی ورژن‌های مینیاتوری از شراره‌های عظیم خورشیدی هستند، اما ابعاد آن‌ها در مقایسه با آنچه معمولا می‌شناسیم، چندین میلیون و میلیارد برابر کوچک‌تر است؛ ستاره منظومه شمسی شاید در نگاه اول ساکت و آرام به نظر برسد، اما به محض اینکه با تجهیزات قدرتمند روی سطح آن زوم می‌کنیم، انفجارهای فوق‌العاده غول‌آسایی را می‌بینیم که هرکدام از آن‌ها می‌توانند کل سیاره زمین را در عرض چند ثانیه نابود کنند.

برگمنز در مصاحبه روز پنج‌شنبه گفت که کوچک‌ترین شراره مینیاتوری که تا به امروز ثبت شده، به اندازه دو پیکسل از تصویر بالا بوده، اما همین دو پیکسل ابعادی برابر با کل قاره اروپا دارند!

یکی از مهم‌ترین اسرار خورشید

البته هنوز دقیقا مشخص نیست که شراره‌های مینیاتوری کشف شده ورژن کوچکی از شراره‌های بزرگ‌تر هستند، یا فرآیندی که آن‌ها را به وجود می‌آورد کاملا با آنچه انتظار داریم فرق دارد. با این حال می‌توان امیدوار بود که آتش‌های اردوگاهی کشف شده به پیدا کردن پاسخ یکی از قدیمی‌ترین و مهم‌ترین اسرار مربوط به ستاره منظومه شمسی کمک کنند؛ این سوال که چرا تاج خورشید این‌قدر داغ باقی می‌ماند؟

پدیده تاج خورشیدی (Stellar Corona) به اتمسفر بالایی ستاره منظومه شمسی اطلاق می‌شود. این اتمسفر میلیون‌ها کیلومتر در فضا گسترده شده و در کمال تعجب، دمای آن همچنان چیزی در حدود یک میلیون درجه سلسیوس است. این موضوع تا به امروز قابل توجیه نبوده و کسی نمی‌داند که چرا تاج خورشیدی ستاره میزبان سیاره ما دمایی بسیار بیشتر از لایه‌های درونی خود دارد!

دانشمندان می‌گویند که اگر پدیده آتش‌های اردوگاهی به صورت پیوسته فعالیت‌های انفجاری پشت سر همی را به وجود آورد، امکان دارد که این اتفاق باعث شتاب دادن به ذرات شده و مقدار قابل توجهی از حرارت تاج خورشیدی را به وجود بیاورد. یکی دیگر از اعضای تیم ثبت نزدیک ترین تصاویر خورشید می‌گوید که هرکدام از شراره‌های مینیاتوری مورد نظر به نوبه خود نقش و اهمیت چندانی ندارند، اما مجموع آن‌ها ممکن است دلیل اصلی داغ بودن بیش از حد تاج خورشیدی باشد.

آینده ماموریت مدارگرد خورشیدی

یکی از اصلی‌ترین اهداف ماموریت مدارگرد ESA در دو سال آینده، بررسی دقیق بادهای خورشیدی خواهد بود؛ این بادها به صورت امواج و توده‌هایی از ذرات باردار خورشیدی هستند که از طرف خورشید، به تمامی سیاره‌های اطراف ستاره منظومه شمسی رسیده و سیاره ما و سیاره‌های دیگر را تحت تاثیر قرار می‌دهند. مدارگرد خورشیدی به یافتن منشا اصلی شکل‌گیری این بادها خواهد پرداخت.

به علاوه، همان‌طور که می‌دانیم تهیه نزدیک ترین تصاویر خورشید تنها بخشی از مراحل آزمایشی این مدارگرد بوده و به زودی گفته شده که دانشمندان سرعت حرکت ربات را به سرعت چرخشی خورشید می‌رسانند. به این ترتیب با متمرکز کردن تجهیزات تصویربرداری فضاپیما روی نقطه مشخصی از خورشید، ربات ESA قادر خواهد بود تا با داشتن سرعتی مشابه سرعت خورشید، روی هر نقطه دلخواه از این جرم آسمانی قفل کرده و آن نقطه را برای مدتی طولانی زیر نظر بگیرد.

همچنین، به زودی فاصله کنونی مدارگرد تا خورشید بیش از 10 میلیون کیلومتر نزدیک‌تر شده و از این طریق امکان تصویربرداری دقیق‌تر و باکیفیت‌تر فراهم خواهد شد. مولر در این رابطه می‌گوید که در ماه مارس 2022 فضاپیمای تیم او به فاز کامل عملیاتی و علمی خود وارد خواهد شد و کیفیت داده‌های آن هم به سطح بی‌سابقه‌ای خواهند رسید.

کشف نادانسته‌ها با ثبت نزدیک ترین تصاویر خورشید

یکی دیگر از دانشمندان آژانس فضایی اروپا در این رابطه می‌گوید که هدف اصلی از فرستادن مدارگرد خورشیدی به فضا، درک این موضوع بوده که چگونه خورشید تغییرات دائمی مشاهده شده در فضای منظومه شمسی را تولید کرده و این تغییرات را کنترل می‌کند. با اینکه قرن‌ها از اولین مشاهدات ستاره شناسی و پیشرفت‌های عظیم این حوزه می‌گذرد، هنوز هم نادانسته‌های فراوانی در مورد ستاره منظومه شمسی وجود دارند که هیچ کسی اطلاعات دقیقی در مورد ماهیت آن‌ها دارد.

نادانسته‌هایی مانند بحث تاج خورشیدی که بدون فرستادن فضاپیماهای پیشرفته و بررسی دقیق و ثبت نزدیک ترین تصاویر خورشید نمی‌توان ابهامات آن‌ها را روشن کرد.