20 lat sukcesów obserwatorium SOHO

soho-artist-concept

Mimo 20 lat w przestrzeni kosmicznej obserwatorium SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) wciąż działa bez zarzutu. Pierwotnie wysłana w przestrzeń kosmiczną w 1995 roku do badania Słońca i jego wpływu na cały Układ Słoneczny, sonda SOHO zrewolucjonizowała tą dziedzinę nauki określaną mianem heliofizyki stając się podstawą prawie 5000 publikacji naukowych. SOHO odkryła także swoje powołanie w poszukiwaniu komet – odkrywając do września 2015 roku 3000 nowych komet.

Gdy sonda SOHO została wysłana w przestrzeń kosmiczną 2 grudnia 1995 roku pole heliofizyki znacznie się różniło od tego jakie znamy dzisiaj. Pytania o wnętrze Słońca, pochodzenie stale wypływającej materii w formie wiatru słonecznego i tajemnicze ogrzewanie atmosfery słonecznej pozostawały wtedy bez odpowiedzi. Dwadzieścia lat później nie tylko dużo więcej wiemy o procesach napędzających Słońce, lecz także znacznie więcej wiemy o zachowaniu Słońca.

„SOHO zmieniła popularne postrzeganie Słońca jako statycznego, niezmiennego obiektu na niebie w obraz prawdziwie dynamicznej bestii,” mówi Bernhard Fleck, naukowiec projektu SOHO z NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt w stanie Maryland.

Nawet sama idea pogody kosmicznej – zdefiniowanej teraz jako wszystkie zdarzenia i warunki mające swoje źródło w Słońcu a wpływające na kosmiczne czy naziemne systemy techniczne, a tym samym na nasze życie – nie była zbyt dobrze określona w momencie startu misji SOHO. W tym czasie uważano, że rozbłyski słoneczne stanowiły najistotniejsze zdarzenia na Słońcu mające wpływ na Ziemię – częściowo dlatego, że to właśnie je najczęściej obserwowano. Jednak dzięki koronografowi SOHO wiemy dzisiaj, że olbrzymie obłoki odrywane ze Słońca w koronalnych wyrzutach masy (CME) także stanowią istotny element układanki. Mimo, że jezcze przed SOHO dwie inne sondy kosmiczne były wyposażone w koronograf, żadna z nich nie przyniosła nam takiej ilości takiej jakości danych jak SOHO.

„Wiele słabszych CME umykało naszej uwadze na poprzednich koronografach,” mówi Hoe Gurman, naukowiec z zespołu SOHO w Goddard. „Dzięki danym z SOHO dowiedzieliśmy się, że CME są znacznie powszechniejsze niż nam się wydawało.”

CME które są potężnymi, szybko przemieszczającymi się obłokami elektrycznie naładowanej materii słonecznej zawierające w sobie pole magnetyczne mogą powodować powstawanie burz geomagnetycznych po zderzeniu z polem magnetycznym Ziemi. Zdolność połączenia skutków burz geomagnetycznych – takich jak zorze polarne, zakłócenia systemów komunikacji satelitarnej i GPS oraz prądów wzbudzonych geomagnetycznie, które mogą nadwyrężać sieci energetyczne – ze zdarzeniami na Słońcu wprowadziło ideę pogody kosmicznej do mainstreamu.

„Dzięki SOHO co raz więcej osób ma świadomość życia w rozszerzonej atmosferze magnetycznie aktywnej gwiazdy,” mówi Gurman. „I ludzie wokół są  świadomi tego, że aktywność słoneczna może wpływać na Ziemię.”

Jednak koronograf SOHO to nie jedyny rewolucyjny instrument. Przed startem SOHO, na której to pokładzie umieszczono Extreme Ultraviolet Imaging Telescope (EIT), jedyne kamery wykonujące zdjęcia Słońca w ekstremalnym ultrafiolecie – pasmie blokowanym przez ziemską atmosferę – wypuszczane były na pokładzie rakiet suborbitalnych, gdzie miały zaledwie kilka minut na wykonywanie zdjęć.

„Po raz pierwszy w historii udało nam się zaobserwować fale podróżujące po powierzchni Słońca z prędkością 1.5 mln km/h  w ekstremalnym ultrafiolecie,” mówi Alex Young, naukowiec z Goddard.

Owe tsunami na powierzchni Słońca – wciąż przez wielu nazywane po prostu falami EIT od nazwy instrumentu, który je odkrył – pojawiają się na Słońcu w połączeniu z CME. Przed odkryciem słonecznych tsunami naukowcy  nie mieli możliwości stwierdzenia czy CME  skierowany jest bezpośrednio w kierunku Ziemi, bowiem wszystkie CME na stronie Słońca zwróconej do Ziemi pojawiają się na zdjęciach z koronografów jako potężne halo obejmujące całe Słońce.

Naukowcy o mało co nie minęli się z tymi odkryciami SOHO. W 1998 roku sondę utracono na ponad cztery miesiące z powodu błędu oprogramowania. Zespół naukowców ESA i NASA był w stanie przywrócić sondę do pełnej sprawności we wrześniu 1998 roku, wykorzystując do tego radioteleskop Arecibo, który umożliwił zlokalizowanie sondy i przywrócenie komunikacji. Była to kluczowa dla heliofizyki misja ratunkowa bowiem większa część sukcesu SOHO związana jest z 20 latami niemal bezustannych obserwacji.

Dzięki SOHO wiemy, że Słońce zmienia się niemal na każdej skali czasowej, niezależnie czy jest to 20 lat czy tylko kilka milisekund.

soho20thgraphic01.jpg

Źródło: NASA