Огромно петно с размерите на Земята бе открито на Слънцето

Ако погледнем към Слънцето през слънчеви очила, то ще видим просто една ярка сфера. Слънцето ни изглежда непроменено, но всъщност неговото състояние непрекъснато се променя, само че тези промени могат да бъдат забелязани единствено с помощта на специални телескопи и чрез снимките, изпратени от специално създадените за този цел космически апарати.

В края на миналия месец, благодарение на слънчевия телескоп Daniel K. Inouye учените успяха да заснемат образувалото се на Слънцето петно с размер колкото нашата планета. Снимката е направена на 25 февруари, когато космическата сонда Parker прелетя близо до нашата звезда. През следващите седмици и месеци изследователите ще обединят данните от слънчевия телескоп и космическия апарат, за да могат да получат повече знания за протичащите на и в Слънцето явления. Когато се появи нова интересна информация, ние разбира се ще я публикуваме. Но нека сега по-подробно да разгледаме тази снимка и да разберем какво точно са слънчевите петна.

Най-големият в света слънчев телескоп

Към днешен ден слънчевият телескоп Daniel Inoue е най-големият телескоп от подобен род. Неговото строителство започна през месец януари 2013 година и приключи през ноември 2021-ва година. Той се намира на върха на вулкана в хавайския остров Мауи. Мястото е специално подбрано понеже там почти винаги времето е ясно и атмосферните явления не пречат на наблюденията.

Обсерваторията разполага със специално оборудване, което премахва атмосферните изкривявания, благодарение на което специализираната оптика може да показва обекти на повърхността на Слънцето с размер едва 20 км. Редовната работа на този слънчев телескоп започна през 2021-ва година, но в началото имаше дълга настройка на оборудването. Научните изследвания започнаха в началото на 2022 година.

„На света няма нищо друго подобно на слънчевия телескоп Daniel Inoue. Сега той е крайъгълен камък на нашата мисия за разширяването на нашите знания относно Слънцето, предоставяйки на учените най-съвременни възможности за наблюдения“ – заяви астрономът Томас Римеле (Thomas Rimmele), който е ръководител на проекта на слънчевия телескоп Даниъл Иноуе.

Какво всъщност са слънчевите петна?

Телескопът Inoue започна да работи съвсем навреме. Към днешен момент Слънцето е във фазата на своята най-голяма активност. По това време на слънчев максимум звездата има максимален брой петна. Това са тъмни петна, които се образуват заради това, че силовите линии на магнитното поле пресичат повърхността на Слънцето и излизат извън неговото тяло. Тъмният цвят се дължи на това, че тези области са значително по-хладни от околното пространство. Според пресмятанията на учените температурата на слънчевите петна е около 3700 градуса по Целзий, докато в същото време самото Слънце е нагрято до приблизително 5500 градуса по Целзий. Разликата е съществена.

Но въпреки своята по-ниска температура, слънчевите петна съвсем не са чак толкова тъмни. Ако подобно слънчево петно започне да свети в нощното небе, неговата яркост ще бъде същата, каквато е от светлината на Слънцето при изгрев и при залез.

Всяко слънчево петно се състои от две части. В средата има тъмна област, която учените наричат umbra. Тя е обкръжена от по-ярка части, които носят името penumbra. Понякога на повърхността на Слънцето се появяват цели групи петна, които често са причина за възникването на слънчеви изригвания, съпроводени с изхвърлянето на огромни количества енергия. Когато тези избухвания са насочени точно към Земята има реална опасност от повреждането на сателитите и земната електроника.

Изучаването на слънчевите петна

Според съхранилите се до днешен ден исторически данни, първата информация за наличието на петна на повърхността на Слънцето е от Китай и датира от 800-та година преди нашата ера. Тяхното изучаване с помощта на астрономически уреди започва през 1610 година. Хората първоначално изобретяват телескопите, а след това се появява хелиоскопът, който е специално предназначен за изследване на Слънцето. Първите хора, които са успели подробно да наблюдава слънчевите петна са  италианският учен Галилео Галилей, английският астроном Томас Хериот и германският изследовател Кристоф Шейнер. Любопитното тук е, че третият учен е бил на мнение, че тъмните петна всъщност са сенки на планетите, които прелитат на фона на Слънцето. Единствено Галилей веднага е разбрал, че тези петна са част от слънчевата структура.

Днес за изследването на Слънцето се използват не само специални телескопи, но и космически апарати. В края на 2021 година сондата Parker успешно прелетя през горните слоеве на Слънцето, за да вземе проби от намиращите се там частици и поне приблизително да измери магнитните полета в близост до нашата звезда.

Огнената сфера

Най-близката до Слънцето планета е Меркурий, която е и най-малката планета от земната група, към която принадлежат Земята, Венера и Марс. Нейното плътно метално ядро е покрито със скалиста мантия и твърда кора. Но въпреки близостта си до нашата звезда, Меркурий не е най-горещата планета в Слънчевата система и нейната температура варира от +426 градуса по Целзий през деня и до -178 градуса през нощта.

Без съмнение Меркурий е пълен със загадки, но още повече тайни крие в себе си Слънцето. След като в космоса бяха изведени голям брой най-различни сонди за изучаване планетите на Слънчевата система, учените най-накрая създадоха космически апарат, който буквално се докосна до нашето светило и не изгоря. Мисията Orbiter стартира през месец февруари 2020 година и оттогава до днес извършва роботизирано изследване на космоса.

Още с първите изследвания с помощта на този космически апарат светът окончателно се убеди, че слънчевата корона излъчва мощни потоци частици с изключително висока енергия – така нареченият слънчев вятър. Освен това се оказа, че слънчевият вятър е по турбулентен в близост до звездата, отколкото в околностите на нашата планета.

Но най-учудващо за учените бе преобръщането на магнитното поле на Слънцето. Близо до повърхността на звездата то се обръща на 180 градуса и именно това е причината слънчевия вятър да се ускори до рекордни скорости.

Пътешествието до Слънцето

Вече със сигурност е известно, че Слънцето не е просто една твърда сфера, каквато е нашата земя, а сфера от плазма, създавана от реакциите на ядрения синтез, която се удържа във формата на сфера чрез силите на гравитацията. Но на точно определено разстояние от Слънцето гравитационните и магнитните полета повече не могат да удържат този материал. Наблюденията, които слънчевата сонда Parker направи на 28 април миналата година, когато този космически апарат за осми път прелетя съвсем близо до Слънцето, се оказаха много важни.

„Това бе съвсем реално. Parker наистина навлезе в атмосферата на Слънцето за около 5 часа. Ние само се усмихвахме и не проронвахме нито дума, докато окончателно не се убедихме в това. Успешното прелитане в близост до Слънцето няма да бъде последно и нашата космическа сонда трябва да премине през слънчевата корона към края на месец януари 2022 година“ – казаха учените в средата на миналата година.

Разбира се, изследователите обърнаха най-голямо внимание на слънчевите петна, които винаги се подреждат в една линия с магнитните вихри, образуващи се във фотосферата – така наречените супергранули. Тази информация е изключително полезна за разбирането физиката на Слънцето, понеже тези вихри се намират там, където се образуват и излъчват частиците на слънчевия вятър. Повърхността на звездата също обект на най-активно изследване. Тя не е еднородна и се променя в зависимост от активността на слънчевия вятър и от 11-годишния слънчев цикъл.

При новото прелитане на космическата сонда Parker Solar Probe, осъществено в края на месец февруари тази година, навярно са събрани огромно количество данни, които съвсем скоро ще бъдат излъчени и ще стигнат до нас. Очакват се редица нови открития в сферата на изучаване на слънчевите петна, начините по които възникват, на какво се дължи 11-годишния слънчев цикъл и още много много други.