Το τηλεσκόπιο NuSTAR αποκαλύπτει το κρυμμένο φως του Ήλιου. NASA’s NuSTAR Telescope Reveals Hidden Light Shows on the Sun

Η λάμψη του αστεριού μας στις ακτίνες Χ υψηλής και χαμηλής ενέργειας. Some of the hottest spots in the Sun’s atmosphere appear in the telescope’s X-ray view. Wavelengths of light from three space observatories are overlapped to provide a unique view of the Sun in the image at left. The high-energy X-ray light detected by one of those observatories, NASA’s NuSTAR, is seen isolated at right; a grid was added to indicate the Sun’s surface. Credit: NASA/JPL-Caltech/JAXA

Ακόμα και την πιο ηλιόλουστη ημέρα, μάς είναι αδύνατο να δούμε το φως του Ήλιου σε όλα τα μήκη κύματος που εκπέμπει, αλλά μια νέα εικόνα της NASA έρχεται να αποκαλύψει το «κρυμμένο φως» του γειτονικού αστεριού, στις ακτίνες-Χ υψηλής ενέργειας και άλλες συχνότητες που είναι αόρατες στο ανθρώπινο μάτι. 

The Sun appears different depending on who’s looking. From left, NASA’s NuSTAR sees high-energy X-rays; the Japanese Aerospace Exploration Agency’s Hinode mission sees lower energy X-rays; and NASA’s Solar Dynamics Observatory sees ultraviolet light. Credit: NASA/JPL-Caltech/JAXA

Το «αόρατο φως» εκπέμπεται από το θερμότερο υλικό στην ατμόσφαιρα του Ήλιου και καταγράφηκε από το τροχιακό τηλεσκόπιο NuSTAR της NASA. Το διαστημικό παρατηρητήριο μελετά κυρίως αντικείμενα εκτός του ηλιακού μας συστήματος, όπως μαύρες τρύπες και αστέρια που έχουν καταρρεύσει, αλλά προσφέρει τακτικά στους αστρονόμους πληροφορίες για τον Ήλιο.

The Sun appears different depending on who’s looking. From left, NASA’s NuSTAR sees high-energy X-rays; the Japanese Aerospace Exploration Agency’s Hinode mission sees lower energy X-rays; and NASA’s Solar Dynamics Observatory sees ultraviolet light. Credit: NASA/JPL-Caltech/JAXA

Η παραπάνω εικόνα είναι «μωσαϊκό» πολλαπλών παρατηρήσεων, αφού τα δεδομένα του NuSTAR (με μπλε χρώμα) επικαλύπτονται με τις παρατηρήσεις από το τηλεσκόπιο ακτίνων Χ της αποστολής Hinode της Ιαπωνικής Υπηρεσίας Αεροδιαστημικής Εξερεύνησης (πράσινο χρώμα) και τις μετρήσεις από Παρατηρητήριο Ηλιακής Δυναμικής (SDO) της NASA (κόκκινο χρώμα).

Το NuSTAR έχει μικρό οπτικό πεδίο και δεν είναι σε θέση να «δει» ολόκληρο τον Ήλιο από την υφιστάμενη τροχιά του γύρω από τη Γη. Η τελική εικόνα είναι στην πραγματικότητα ένα «κολάζ» 25 διαφορετικών εικόνων, που ελήφθησαν τον Ιούνιο του 2022.

Οι ακτίνες Χ υψηλής ενέργειας που κατέγραψε το NuSTAR εντοπίζονται σε λίγα μόνο σημεία της ατμόσφαιρας του Ήλιου. Αντίθετα, το XRT του Hinode ανιχνεύει ακτίνες Χ χαμηλής ενέργειας σε μήκη κύματος που εκπέμπονται από ολόκληρη την επιφάνεια του Ήλιου – το ίδιο ισχύει και το SDO που «βλέπει» στο υπεριώδες φως. 

Ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια του Ήλιου (Biggest mysteries about our nearest star)

Above the surface, the corona (illustrated here) extends for millions of miles and roils with plasma. Eventually, it continues outward as the solar wind, a supersonic stream of plasma permeating the entire solar system. Credits: NASA’s Goddard Space Flight Center/Lisa Poje/Genna Duberstein

Το NuSTAR μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να επιλύσουν ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια για το κοντινότερο αστέρι: γιατί η εξωτερική ατμόσφαιρα του Ήλιου, το λεγόμενο στέμμα, αγγίζει το ένα εκατομμύριο βαθμούς Κελσίου και είναι τουλάχιστον 100 φορές πιο θερμό από την επιφάνειά του αστεριού.

Something mysterious is going on at the Sun. In defiance of all logic, its atmosphere gets much, much hotter the farther it stretches from the Sun’s blazing surface. Temperatures in the corona — the Sun’s outer atmosphere — spike to 3 million degrees Fahrenheit, while just 1,000 miles below, the underlying surface simmers at a balmy 10,000 F. How the Sun manages this feat is a mystery that dates back nearly 150 years, and remains one of the greatest unanswered questions in astrophysics. Scientists call it the coronal heating problem. Watch the video to learn how astronomers first discovered evidence for this mystery during an eclipse in the 1800s, and what scientists today think could explain it. Credits: NASA’s Goddard Space Flight Center/Joy Ng

Αυτό γεννά ερωτήματα στους επιστήμονες, επειδή η ενέργεια του Ήλιου προέρχεται από τον πυρήνα του και διαδίδεται προς τα έξω. «Είναι σαν ο αέρας γύρω από μια φωτιά να είναι 100 φορές πιο καυτός από τις φλόγες», σχολιάζει χαρακτηριστικά η NASA. 

A closeup of the Sun’s convective, or boiling, motion, with a small sunspot forming on the right, from Hinode, a collaboration between NASA and the Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA). The outer layers of the Sun are constantly boiling and roil with mechanical energy. This fluid motion generates complex magnetic fields that extend far up into the corona. Credits: NASA/JAXA/Hinode

Η θερμότητα του ηλιακού στέμματος θα μπορούσε να οφείλεται σε μικρές εκρήξεις στην ατμόσφαιρα του Ήλιου, τις λεγόμενες νανο-εκλάμψεις. Οι τυπικές εκλάμψεις είναι εκρήξεις θερμότητας, φωτός και σωματιδίων που καταγράφονται από ένα ευρύ φάσμα ηλιακών παρατηρητηρίων. Αντίθετα, οι νανο-εκλάμψεις είναι πολύ μικρότερα γεγονότα, αλλά και οι δύο τύποι εκλάμψεων παράγουν υλικό πιο θερμό από τη μέση θερμοκρασία του στέμματος.

Όμως οι τυπικές εκλάμψεις δεν συμβαίνουν αρκετά συχνά για δικαιολογούν τις υψηλές θερμοκρασίες που καταγράφουν οι επιστήμονες. Η NASA εικάζει πως οι νανο-εκλάμψεις μπορεί να συμβαίνουν πιο συχνά, θερμαίνοντας συνολικά το στέμμα. 

Το NuSTAR μπορεί να ανιχνεύσει φως από υλικό υψηλής θερμοκρασίας, που πιστεύεται ότι παράγεται όταν πολλές νανο-εκλάμψεις εμφανίζονται «ταυτόχρονα» σε σχετικά μικρή ακτίνα. Το τροχιακό τηλεσκόπιο επιτρέπει στους φυσικούς να διερευνήσουν πόσο συχνά εμφανίζονται νανο-εκλάμψεις και πώς απελευθερώνουν ενέργεια.

Artist’s concept of NASA’s Parker Solar Probe. The spacecraft will fly through the Sun’s corona to trace how energy and heat move through the star’s atmosphere. Credits: NASA/Johns Hopkins APL

Οι παρατηρήσεις που χρησιμοποιήθηκαν σε αυτές τις εικόνες συνέπεσαν με τη 12η διέλευση του διαστημικού σκάφους Parker Solar Probe της NASA, από το κοντινότερο σημείο της τροχιάς του στον Ήλιο (σ.σ περήλιο).

Το Parker Solar Probe πετάει πιο κοντά στο άστρο μας από οποιοδήποτε άλλο διαστημικό σκάφος στην ιστορία. 

Πηγές: https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-nustar-telescope-reveals-hidden-light-shows-on-the-sun - https://www.nasa.gov/feature/goddard/2018/nasa-s-parker-solar-probe-and-the-curious-case-of-the-hot-corona -      https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-nustar-telescope-reveals-hidden-light-shows-on-the-sun - www.nustar.caltech.edu