Το πρώτο ηλιακό φώς....
Διαστημικό τηλεσκόπιο τής ΝASA
Οι εικόνες τού Ήλιου, που μετέδωσε προ ημερών το τηλεσκόπιο τής NASA,Παρατηρητήριο Ηλιακής Δυναμικής(Solar Dynamics Observatory -SDO), ένα διαστημικό τηλεσκόπιο ειδικά σχεδιασμένο να μελετά τον Ήλιο, είναι οι εντυπωσιακότερες, απ΄ όσες έχουν δει οι επιστήμονες μέχρι σήμερα, οι οποίοι προσδοκούν μάλιστα, πως θα τους οδηγήσουν σε νέα πεδία έρευνας, για τον τρόπο, με τον οποίο σχηματίζονται και εξελίσσονται τα ηλιακά μαγνητικά πεδία βοηθώντας τους να κατανοήσουν καλύτερα την...ηλιακή δραστηριότητα. Τα όργανα του SDΟ παρέχουν στοιχεία ακόμα και γιά τον πυρήνα τού Ήλιου, εκεί όπου τα ρεύματα υπέρθερμου πλάσματος σχηματίζουν το μαγνητικό πεδίο του άστρου, το οποίο με τη σειρά του επηρεάζει πολλές άλλες διεργασίες.Εικόνες ηλιακών εκρήξεων αποτυπώθηκαν με λεπτομέρειες, όπως και το σύνολο τού ηλιακού δίσκου, κάτι που καθιστά την εξερεύνηση με το SDO ακόμη περισσότερο ενδιαφέρουσα επιστημονικά, αλλά και συναρπαστική.
Το διαστημόπλοιο με το SDO εκτοξεύθηκε στις 11 Φεβρουαρίου 2010 από το Ακρωτήριο Canaveral και πέρασε τους τελευταίους δύο μήνες κινούμενο σε γεωστατική τροχιά ενεργοποιώντας τα όργανά του. Αμέσως μόλις άνοιξε το κάλύμμα τού τηλεσκοπίου του άρχισαν να φθάνουν στη Γή οι πρώτες εικόνες, που ήταν τόσο όμορφες και περίπλοκες, που ακόμη και έμπειροι παρατηρητές έμειναν έκθαμβοι. Σε διάσκεψη Τύπου στις 21 Απριλίου 2010 στην Washington DC, ερευνητές αποκάλυψαν το «Πρώτο Φως», τις πρώτες φωτογραφίες από το SDO.
 | Το SDO λειτουργεί όμορφα», ανέφερε ο επιστήμονας τού προγράμματοςDean Pesnell από το Goddard SpaceFlight Center. «Είναι ακόμη καλύτερο από ό,τι μπορούσαμε να ονειρευτούμε». |
Τα πρώτα βίντεο, που μετέδωσε το Παρατηρητήριο δείχνουν τον Ήλιο με πρωτοφανή λεπτομέρεια και ήδη αποκαλύπτουν νέα στοιχεία για τις ηλιακές καταιγίδες, που ενίοτε απειλούν τη Γη. Το SDO παρακολουθεί το άστρο όλο το 24ωρο μεταδίδοντας εικόνες από διάφορα μήκη κύματος με ανάλυση 10 φορές μεγαλύτερη από ό,τι στην τηλεόραση υψηλής ευκρίνειας. Για διάστημα τουλάχιστον μιάς πενταετίας θα μεταδίδει δεδομένα με ταχύτητα 150 Megabit ανά δευτερόλεπτο, σχεδόν 50 φορές μεγαλύτερη σε σχέση με οποιαδήποτε άλλη προηγούμενη αποστολή της NASA.
Από τις πρώτες εικόνες, που μετέδωσε το Παρατηρητήριο Ηλιακής Δυναμικής: Μιά σχετικά μικρή ηλιακή έκρηξη.
«Είχαμε ξαναδεί ηλιακές εκρήξεις αλλά ποτέ τέτοιες!» σήλωσε ο AlanTitle της Lockheed Martin, επί κεφαλής τής κύριας συστοιχίας τούτηλεσκοπίου τού SDO, Atmospheric Imaging Assembly. «Ορισμένοι από τους συναδέλφους μου λένε, πως έμαθαν νέα πράγματα για τις εκρήξεις απλά βλέποντας αυτήν την ταινία».
Το SDO είναι η πρώτη αποστολή τού προγράμματος «Ζώντας με ένα Αστέρι» (Living with a Star - LWS) της NASA. Ο στόχος τού LWS είναι να κατανοήσουμε τον Ήλιο ως ένα μαγνητικά μεταβλητό αστέρι και να μετρήσουμε την επίδρασή του στη ζωή και την κοινωνία τής Γης. Η επιστήμονας τού προγράμματος, Lika Guhathakurta, από το αρχηγείο τήςNASA, οραματίζεται λαμπρό μέλλον για το νέο Παρατηρητήριο: «Το SDOείναι το “Hubble του Ήλιου”», λέει. «Υπόσχεται να μετατρέψει την ηλιακή φυσική, όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble μετέτρεψε την αστρονομία και την κοσμολογία».
«Κανένα ηλιακό τηλεσκόπιο δεν είχε τη συνδυασμένη χωρική, χρονική και φασματική ανάλυση του SDO», προσθέτει ο Αlan Title. «Αυτό κατέστη δυνατόν λόγω τού συνδυασμού των 4096x4096-pixel CCDs με το τεράστιο δυναμικό εύρος και τη γεωστατική τροχιά, η οποία επιτρέπει στο SDO να παρατηρεί τον Ήλιο και να επικοινωνεί με το έδαφος επί 24ώρου βάσεως».
Mιά εικόνα τής εξαιρετικά υψηλής υπεριώδους περιοχής τού φάσματος τού πλήρους ηλιακού δίσκου, όπως την μετέδωσε το SDO στις 30 Μαρτίου 2010. Τα ψευδοχρώματα απεικονίζουν διαφορετικές θερμοκρασίες αερίων. Τα κόκκινα ανταποκρίνονται σε σχετικά ψυχρές (~60.000 Κ), ενώ τα πράσινα και τα μπλέ σε θερμότερες (~1.000.000 Κ).
Ένα από τα πλέον εκπληκτικά σχετικά με το Παρατηρητήριο πράγματα είναι η παρατήρηση ευρέως πεδίου. Το SDO μπορεί να καταγράφει όχι απλά μία μικρή ηλιακή κηλίδα, αλλά κυρίως μία ολοκληρωμένη εικόνα τού πλήρους ηλιακού δίσκου, τής ατμόσφαιρας, τής επιφάνειας, ακόμη και τού εσωτερικού του. «Θα μπορούμε να κάνουμε συσχετισμούς, που ήταν αδύνατοι στο παρελθόν» λέει ο Title.
Σαν παράδειγμα ο Title αναφέρει τα γεγονότα της 8ης Απριλίου: «Καθώς το SDO παρατηρούσε μιά φθίνουσα ηλιακή κηλίδα, δημιουργήθηκε μία μικρή ηλιακή έκλαμψη (τάξης μεγέθους B3). Ένα ωστικό κύμα, που ξεκίνησε από το σημείο τής έκλαμψης διέτρεξε κατά μήκος την επιφάνεια τού Ήλιου. Οι εικόνες, που μας έδωσε το SDO, δείχνουν ξεκάθαρα μαγνητικούς βρόχους και άλλες δομές να λικνίζονται πέρα - δώθε, καθώς το κύμα περνούσε από πάνω τους. Τελικά το κύμα εξαφανίστηκε πάνω από τον ορίζοντα τού Ήλιου, αλλά η παράσταση δεν είχε ακόμα τελειώσει...»
Τέσσερις ώρες μετά την αρχική ηλιακή έκλαμψη και περίπου 200.000 χλμ. μακριά ξέσπασε μία τεράστια έκρηξη. Σύμπτωση; Όχι!, σύμφωνα με τον Title. «Καθώς το κύμα σάρωνε την επιφάνεια τού Ήλιου αποσταθεροποιούσε τα μαγνητικά πεδία, που συναντούσε καθ΄ οδόν. Πιστεύω, πως έτσι διαταράχθηκαν οι μαγνητικές ισορροπίες, οπότε το κύμα ήταν αυτό, που οδήγησε στην έκρηξη».
Μία φαινομενικά ασήμαντη έκλαμψη τάξης Β πυροδότησε μία μαζική έξαρση εκρήξεων κατά μήκος τού Ήλιου. Πρόκειται για ενός είδους απρόσμενης σύνδεσης, η οποία, όταν κατανοηθεί πλήρως, μπορεί να μας βοηθήσει στην καλύτερη πρόβλεψη τού διαστημικού καιρού.
Οι ομορφότερες εως τώρα εικόνες τού SDO προέρχονταν από τα τηλεσκόπια, που ονομάζονται ΑΙΑ. Άλλα όργανα τού διαστημοπλοίου λειτουργούν εξ ίσου καλά και υπόσχονται παρόμοια εντυπωσιακά αποτελέσματα. «Ο Ηλιοσεισμικός Μαγνητικός Απεικονιστής (HelioseismicMagnetic Imager - HMI) λειτουργεί εξαιρετικά», αναφέρει ο επί κεφαλής της επιστημονικής ομάδας και υπεύθυνος για τον απεικονιστή, PhilScherrer, τού πανεπιστημίου τού Stanford University. «Λαμβάνουμε πολύ υψηλής ποιότητας δεδομένα σήματος προς θόρυβο».
Ο απεικονιστής HMI σχεδιάστηκε, για να παρατηρεί μέσα στον Ήλιο χρησιμοποιώντας μία τεχνική, που ονομάζεται ηλιοσεισμολογία. Όπως οι γεωλόγοι χρησιμοποιούν σεισμικά κύματα, προκειμένου να χαρτογραφήσουν το εσωτερικό τού πλανήτη μας, οι ηλιακοί φυσικοί μπορούν να χρησιμοποιούν ακουστικά κύματα, προκειμένου να χαρτογραφούν το εσωτερικό τού αστεριού μας. Επάνω στον Ήλιο τα ακουστικά κύματα δημιουργούνται από τις ίδιες τις εσωτερικές κινήσεις τού Ήλιου. Το ΗΜΙ ανιχνεύει τα κύματα, που ωθούν την ηλιακή επιφάνεια μπρος και πίσω αποκαλύπτοντας έμμεσα, τι υπάρχει από κάτω.
«Τώρα επεξεργαζόμαστε τα στοιχεία», λέει ο Phil Scherrer, «και σύντομα αναμένουμε να έχουμε μερικούς πολύ ωραίους χάρτες τού εσωτερικού τού Ήλιου».
Το πείραμα τής μεταβλητότητας τής εξαιρετικά υψηλής υπεριώδους ακτινοβολίας (Extreme UV Variability Experiment - EVE) είναι επίσης σε εξέλιξη «και λαμβάνουμε σπουδαία δεδομένα κι από αυτό» λέει ο επί κεφαλής ερευνητής, Tom Woods, του πανεπιστημίου τού Colorado, Boulder.
Το EVE παρατηρεί τον Ήλιο, όπου είναι πιο ευμετάβλητος, στην περιοχή εξαιρετικά υψηλής υπεριώδους ακτινοβολίας τού ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Σε αυτά τα μήκη κύματος η λαμπρότητα τού Ήλιου μπορεί να αυξηθεί ή να μειωθεί εκατοντάδες φορές μέχρι το ανοιγόκλειμα τού ματιού, ζεσταίνοντας και «φουσκώνοντας» την άνω ατμόσφαιρα τής Γης και επιβραδύνοντας δορυφόρους. Το EVE μετρά αυτές τις διακυμάνσεις με πρωτοφανή χρόνο και φασματική ανάλυση.
«Tο EVE έχει ήδη ανακαλύψει έναν αριθμό από πολύ ενδιαφέρουσες ηλιακές εκλάμψεις» λέει ο Τοm Woods. «Είμαστε ενθουσιασμένοι. Οι εκλάμψεις εξελίσσονται με τρόπο, που δεν περιμέναμε. Αυτό είναι κάτι, που δεν θα μπορούσαμε να είχαμε δει χωρίς τις δυνατότητες τού EVE.» Ο Woods θα δώσει περισσότερες λεπτομέρειες στο μέλλον, όταν η ομάδα τού EVE θα έχει αναλύσει πλήρως τα στοιχεία.
* * *
Οι επιστήμονες τής αποστολής τονίζουν, πως όλα αυτά είναι σε προκαταρκτικό στάδιο. Πρέπει να έχει ολοκληρωθεί ένας ικανός αριθμός δοκιμών και διακριβώσεων, ώστε να σταθεροποιηθεί τακτική ημερήσια λήψη εικόνων, που θα είναι δυνατή από τα μέσα Μάϊου.
«Το Πρώτο Φως είναι απλά μία πρώτη ματιά» λέει ο επιστήμονας τού προγράμματος, Dean Pesnell. «Τα καλύτερα δεν έχουν έρθει ακόμα...»
