SOHO празднует 20-летие с момента начала своей миссии по исследованию Солнца

Солнечная и Гелиосферная Обсерватория (SOHO) стала плодом сотрудничества НАСА и ЕКА. Она до сих пор функционирует и по-прежнему радует космическое сообщество фантастическими открытиями. Последнее из них – это беспрецедентное видео Солнца, появившееся на свет благодаря наблюдениям SOHO.

Обсерваторию запустили в декабре 1995 года. Она работает в точке Лагранжа L1. Ее цель – это разобраться в том, как функционирует Солнце, и изучить его влияние на окраины Солнечной системы. Уже сейчас можно сказать, что SOHO произвел революцию в области науки, известной, как гелиофизика. SOHO также приобрел неожиданную славу великого охотника за кометами, открыв за время своей деятельности, около 3000 комет по состоянию на сентябрь 2015 года.

Когда обсерваторию запускали, гелиофизика совершенно отличалась от того, какие знания есть в этой области сегодня. Вопросы о структуре Солнца, о процессе постоянного излучения вещества, известного, как солнечный ветер и таинственное нагревание солнечной атмосферы, в то время оставались без ответа. Двадцать лет спустя, мало того, что у землян появилось намного лучшее понимание, откуда Солнце черпает энергию, наши знания, как звезда ведет себя, существенно расширились.

 

С помощью солнечной обсерватории удалось зафиксировать понятие космической погоды, охватывающее любые события и процессы, происходящие на Солнце, которые воздействуют на космические и наземные технологические системы и через них на человеческую жизнь, хотя до SOHO ничего этого не понимали. В то время, считалось, что солнечные вспышки являются основным негативным фактором для землян.

Благодаря коронографии SOHO, удалось лучше изучить сравнительно слабую солнечную атмосферу, известную, как корона. Сегодня мы знаем, что гигантские облака, которые простираются от звезды, названные корональные выбросы массы, или CME, являются большой загадкой космической погоды.

CME являются огромными, стремительными облаками электрически заряженного солнечного вещества, которые содержат сильные магнитные поля. Они вызывают геомагнитные бури, когда сталкиваются с магнитным полем Земли, вследствие чего происходит сильнейшее возмущение последнего. Как следствие, возникают полярные сияния, нарушение связи, геомагнитно-индуцированные токи, которые становятся причиной повреждения энергосистем.

Однако коронограф SOHO не был единственным прибором, изменившим наше понимание Солнца. Ультрафиолетовый телескоп EIT позволил получить большое количество невероятно красивых изображений. Особенно стоит сказать о волнах, распространяющихся по поверхности Солнца со скоростью в миллионы километров в час, которые мы впервые увидели благодаря EIT. Эти цунами назвали волнами EIT, после того, как телескоп обнаружил их в тесной связке с CME.

Но земляне могли не насладиться этими и другими открытиями SOHO. В 1998 году связь с научным зондом отсутствовала на протяжении четырех месяцев из-за ошибки программного обеспечения. Объединенная команда ЕКА/НАСА смогла восстановить связь с аппаратом в сентябре 1998 года, используя радиотелескоп Arecibo для определения его местонахождения. Это спасение было крайне важно для гелиофизики, такой большой научный успех SOHO стал возможен только благодаря его 20-летнему постоянному наблюдению за Солнцем.

Зонд не просто расширил наши знания в области гелиофизики, он был запущен с целью ответить на три основных вопроса. Первый из них – какова внутренняя структура Солнца?

Хотя ученые разработали теории о слоях ионизированного газа и сложного магнитного поля, из которых состоит наша звезда, у них не было никакого способа подтвердить свои идеи, кроме наблюдений за поверхностью. Но SOHO, с помощью бортовых приборов, смог сделать, своего рода солнечное УЗИ, что помогло исследователям понять внутреннюю структуру Солнца.

Это помогло решить проблему, известную, как «проблема нейтрино», когда количество солнечного нейтрино, наблюдаемого на Земле, не совпадало с числом, прогнозированным теориями о Солнце. Получив точную картину его внутреннего строения, ученым удалось подтвердить теорию о количестве излучаемого нейтрино. Они доказали, что проблема нейтрино возникла от непонимания самого нейтрино, но не Солнца.

Позже обнаружилось, что нейтрино претерпевает изменения своего типа при полете от звезды, что и объясняет разность между прогнозом и наблюдениями. Это исследование получило Нобелевскую премию по физике в 2015 году.

Вторым вопросом, на который SOHO должен быть ответить – вопрос ускорения солнечного ветра. Наша звезда постоянно излучает вещество во всех направлениях, но скорость излучения (солнечный ветер) намного выше, чем ожидалось. Наблюдения обсерватории показали, как некоторые из самых быстрых потоков солнечного ветра ускоряются в корональные дыры, области на Солнце, где есть более низкая плотность плазмы и магнитное поле открыто для межпланетного пространства.

Пока еще никому не удалось определенно ответить на третий вопрос, в том числе и SOHO – что вызывает чрезвычайно высокие температуры в атмосфере звезды, короне?

Корона невероятно горяча, там в сотни раз жарче, чем в более нижних слоях. Ввиду того, что источник энергии Солнца находится в центральной части, ожидаемо было увидеть, что корона – наиболее удаленный слой – будет самым прохладным местом. И хотя наблюдения SOHO дали основание для возможных объяснений этой проблемы короны, по-прежнему окончательного ответа на этот вопрос нет.

Возможно, обсерватория Solar Probe Plus, запуск которой состоится в 2018 году, и которая полетит ближе к Солнцу, чем любой другой космический аппарат, ответит на этот вопрос. Solar Probe Plus – один из многих полетов, который стал возможен благодаря SOHO и его открытиями.