A Parker szonda 20 napsugár távolságban lépte át az Alfvén-határt

Megérintettük a Napot! –  számolt be a Csillagászat.hu a tudomány mérföldkövének számító eseményről. Eddig felfedezetlen területét hódította meg a Naprendszerünknek a NASA űrszondája, mégpedig a Nap külső légkörét, a koronát. A régóta várt mérföldkövet áprilisban léptük át, de december 14-én jelentették be az eredményeket. A sikeres látogatás hatalmas sikere a Parker napszondának (Parker Solar Probe), ami közelebb repül központi csillagunkhoz, mint bármely más küldetés valaha.

Nicola Fox, a NASA napfizikai részlegének igazgatója úgy fogalmazott, hogy végre megérkeztünk ide is, az emberiség megérinthette a Napot. Az eredményekről az American Geophysical Union egyesület konferenciáján számoltak be, valamint a Physical Review Letters tudományos folyóiratban is publikálták.

Sok szempontból a Parker napszonda a NASA Voyager ikerszondáinak egy ellenpontja. A Voyager-1 2012-re olyan messze került a Naptól, mint még soha más ember alkotta eszköz, kilépett a napszél dominálta régióból (ez a Napunkból kiáramló töltött részecskék árama). Ezzel ellentétben a Parker egyre közelebb repül a Naprendszerünk szívéhez, fejjel előre a napszélben egészen a csillagunk légkörébe. Ilyen közelről vizsgálva választ nyerhetünk a Napunk legégetőbb kérdéseire, mint például arra, hogy hogyan alakul ki a napszél, vagy hogyan lehet a napkorona extrém forró a Nap felszínéhez képest.

A Parker április 28-án, UT idő szerint reggel 9:33 perckor volt legközelebb a Naphoz. A megközelítés során gyűjtött adatok letöltése és analizálása több hónapot vett igénybe, emellett pedig arról is meg kellett bizonyosodni, hogy az űreszköz valóban átlépte a várva várt határt, amit Alfvén-felületnek is neveznek. Ez a felület választja el a Nap atmoszféráját és az űr külsőbb régióját, ahol a napszél dominál. Hannes Alfvén svéd fizikus 1942-ben publikálta elméletét ennek a határnak a létezéséről, a kutatók pedig azóta is kitartóan keresik.

Ahhoz, hogy végre valóban el is jussunk oda, szükség volt a fejlett Parkerre, ami 2018-as indítása óta egyre közelebb kerülve kering a Nap körül. Mérőeszközeit karbon-kompozit hőpajzs védi az idővel egészen 1370 °C-ig kúszó forróságtól. A szonda a Nap felszínétől számítva körülbelül 14 millió km, avagy 20 napsugár távolságban lépte át az Alfvén-határt. Ez nagyjából ott húzódik, ahová a küldetés kutatói is várták.

Több kutató úgy vélte viszont, hogy a határ inkább ,,bolyhosabb” lesz, ehelyett elég éles és barázdált. Az űreszköz közel 5 órán keresztül lépett be, majd ki a koronából, és elképzelhető, hogy további két alkalommal is rövid időre belépett. A koronán belül a napszél részecskéinek sebessége, valamint a plazma sűrűsége lecsökkent, ebből következtettek arra, hogy átlépte a szonda a várva várt határvonalat.

Az Alfvén-felületen áthaladva a Parker-szonda átrepült elektromosan töltött anyag egy ún. pseudostreamer képződményén, amin belül csendesebb körülmények uralkodtak, mint kívül. A koronán belül az űreszköz további szokatlan hurkokat is vizsgált a napszél mágneses terében, melyekre switchback néven hivatkozik az angol szakirodalom. Létezésük már korábban is ismert volt, de a Parkernek köszönhetően sikerült követni őket egészen a Nap felszínéig.

Azzal, hogy megismerjük a Nap ilyen képződményeinek tulajdonságait és azt, milyen hatással vannak a napszélre és a Napból érkező töltött részecskék más kitöréseire, jobban fel tudunk készülni a Földön is az űridőjárás veszélyesebb eseményeire (például amikor a napviharok miatt leáll a műholdas kommunikáció). Az eredményekből továbbá a Napon túl más csillagok energiájának forrásait is részletesebben fogjuk ismerni.

A Parker a tervek szerint összesen 24-szer fog közel elhaladni a Nap mellett. Az Alfvén-felületet a nyolcadik ilyen megközelítés alkalmával lépte át, és talán a 2021. november 21-i elhaladás során is átjuthatott rajta (ennek a manővernek az adatait még nem töltötték le teljesen a cikk írásakor). A küldetés tervek szerint 2025-ben kerül legközelebb a Naphoz, ekkor mindössze 6,2 millió kilométerre halad majd el a Nap felszínétől, bőven a Merkúr pályáján belül. Minden egyes elhaladással egyre többet tudunk majd meg a koronában zajló folyamatokról, hála annak a különleges közelségnek, amit a Parker ambiciózus programjának köszönhetünk.