Efter at være blevet den første nation til at lande et rumfartøj nær Månens sydpol, sigter Indien efter et lysere mål. Den indiske rumforskningsorganisation (ISRO) vil snart lancere sit første solobservatorium på en mission for at undersøge nogle presserende mysterier om solen.
Rumfartøjet, Aditya-L1, er planlagt til at starte lørdag (2. september) ombord på et Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV). 02:20 EDT (06:20 GMT) fra Satish Dhawan Space Center i Sriharikota, Indien. Du kan se den her på Space.com, med tilladelse fra ISRO.
Opsendelsen vil sende Aditya-L1 i lav kredsløb om jorden. Rumfartøjet vil derefter aktivere sit fremdriftssystem og begive sig mod Earth-Sun 1 Lagrange Point (deraf L1-delen af missionsnavnet; “Aditya” betyder “sol” på sanskrit), et gravitationsmæssigt stabilt punkt på omkring 1 million miles ( 1,5 millioner kilometer). ) fra vores planet. Derfra vil Aditya-L1 være i stand til at studere solen uden indblanding fra formørkelser eller okkultationer.
Relaterede: Rumvejr: hvad er det, og hvordan forudsiges det?
Missionen har mange videnskabelige mål. Dens syv instrumenter er designet til at observere solens atmosfære, dens overflade (kendt som fotosfæren) og de magnetiske felter og partikler omkring vores stjerne og tættere på hjemmet.
Et af de mest intense studieområder for Aditya-L1 vil være Solens øvre atmosfære, hjemsted for et af solvidenskabens ældste og mest foruroligende mysterier: det koronale opvarmningsproblem.
Undersøgelse af mysteriet varmere end solen
Coronaen, der er lavet af tyndt, diset plasma, er af særlig interesse for solforskere på grund af dens høje temperatur. Det kan virke som givet. Vi taler jo om solens atmosfære her.
Problemet er, at kronen er for varm. Det er varmere end solens overflade: meget, meget varmere. Ifølge NASA kan temperaturen på koronaen nå 2 millioner grader Fahrenheit (1,1 millioner grader Celsius). Fotosfæren, omkring 1.600 km under den, har en gennemsnitstemperatur på omkring 5.500 grader C (10.000 grader F), hvilket betyder, at solens ydre atmosfære er omkring 200 gange varmere end dens overflade!
For at forstå hvorfor dette er så forvirrende, forestil dig et lidt mindre “derude” eksempel. På en campingtur bygger du et bål, og mens du rister skumfiduser, bemærker du, at godbidderne steger hurtigere, jo længere du holder dem fra bålet. Du tjekker og finder ud af, at luften længst væk fra bålet er varmere end luften nærmest. Det svarer til, hvad der sker med kronen.
Langt størstedelen af solens varme kommer fra kernefusion i dens kerne. Så temperaturerne bør stige, når vi bevæger os mod hjertet af vores stjerne. Og solens lag stemmer overens med denne forudsigelse, bortset fra koronaen, og videnskabsmænd er desperate efter at finde ud af hvorfor.
At studere koronaen er svært her på Jorden, fordi fotoner – partikler af lys – fra solens overflade dominerer og “fejer ud” dem fra den ydre atmosfære.
Koronaen ses bedst fra Jorden ved at vente på en total solformørkelse, når Månens skive slører fotosfæren, og den tynde korona ikke længere er overvældet. Alternativt kan solforskere bruge et instrument kaldet en koronagraf, som fastgøres til et teleskop og gentager denne effekt.
Aditya-L1 vil bære et sådant instrument, kaldet Visible Emission Line Coronagraph (VELC). ISRO-rumfartøjet vil også tage ultraviolette billeder af koronaen og fotosfæren ved hjælp af dets Solar Ultraviolet Imaging Telescope (SUIT).
Aditya-L1 vil gøre mere end blot at undersøge mysteriet om koronal opvarmning. Sonden vil også undersøge soludbrud og koronale masseudstødninger (CME’er), kraftfulde begivenheder, der kan påvirke livet her på Jorden.
Relaterede: De værste solstorme i historien
Ved at kontrollere det eksplosive solklima
CME’er er enorme skyer af solplasma, der bryder ud i rummet, når solens magnetiske feltlinjer snoer sig og derefter “skyder tilbage” i omstilling, en proces kaldet magnetisk genforbindelse.
Dette sker normalt i særligt aktive områder af solen, hvilket kan indikeres ved tilstedeværelsen af solpletter. Solpletter, også kendt som aktive områder, kan også give anledning til soludbrud, som er udbrud af elektromagnetisk stråling, der ofte ledsager CME’er, men som også kan forekomme uafhængigt.
Magnetisk genforbindelse kaster solplasma med hastigheder på op til 7 millioner miles i timen (11 millioner km/t), omkring 4.500 gange hurtigere end tophastigheden for et jagerfly. Aditya-L1 vil lede efter de mekanismer, der driver disse solfænomener, og leder efter processer i solens korona og dybere lag.
Rumfartøjet vil også observere disse begivenheder, efter at de forlader solen.
Jordbundne CME’er kan nå vores planet på så lidt som 15 til 18 timer, hvor langsommere skyer ofte tager dage at nå os.
Aditya-L1 vil studere, hvordan dette plasma ændrer sig under sin rejse fra solen til Jorden. Den vil også foretage in situ målinger af plasmamiljøet nær vores planet ved hjælp af dets Aditya Solar Wind Particle Experiment (ASPEX) og Plasma Analyzer Package For Aditya (PAPA).
Ladede partikler, der udstødes fra jordbundne CME’er, ledes langs vores planets magnetiske feltlinjer. Derefter kolliderer de med ilt- og nitrogenatomer i Jordens øvre atmosfære og skaber blændende lysdisplays kaldet nordlys på vores planets poler. Men CME’er kan også skabe rumvejrforhold omkring Jorden, der ikke er så behagelige.
For eksempel kan udbrud udløse kraftige geomagnetiske storme, som kan påvirke satellitter og endda energi- og kommunikationsinfrastruktur her på Jorden. Så det er afgørende at forstå Jordens rumvejr og plasmamiljø, siger videnskabsmænd. Lige så vigtigt er det at forstå de magnetiske felter omkring vores planet, som Aditya-L1 vil studere ved hjælp af sit avancerede højopløselige treaksede digitale magnetometerinstrument.
RELATEREDE HISTORIER:
— Jordens Sol: Fakta om solens alder, størrelse og historie
— ISRO: Indiens rumforskningsorganisation
— En kraftig solstorm forstyrrer radiotransmissioner over hele Nordamerika
Flere solpuslespil til Aditya-L1
Aditya-L1 vil også undersøge koronale ringe, enorme cirkler af plasma, der dannes, når en buet bue af et magnetfelt skyder ud af fotosfæren og leder plasma gennem den.
Disse ringe strækker sig i tusindvis af kilometer, hvilket får solen til at ligne en enorm rodet kugle af plasmatråd.
De koronale ringe ser ud til at være forbundet med solpletter; ringene har en tendens til at strække sig fra en af disse mørke pletter på solen til en anden. Forskere er ikke helt sikre på, hvad den tredimensionelle struktur af koronale sløjfer er. Nogle nyere forskning tyder på, at de ikke puster så meget op, som de burde i store højder, hvilket indikerer, at nogle koronale ringe faktisk kan være 2D-illusioner.
Aditya-L1 vil udføre diagnostik af koronale kredsløb og plasmaet, der inkluderer dem, ved at måle deres temperatur, hastighed og tæthed. Rumfartøjet vil også undersøge dynamikken i solens magnetfelt, der driver de koronale kredsløb.
Sondens lancering følger den vellykkede landing af Indiens Chandrayaan-3-mission, som i sidste uge foretog den første bløde landing nogensinde nær Månens sydpol.