После того, как во внешней атмосфере Солнца был обнаружен слабый, но широко распространенный сверхнагретый материал, зондирующая ракета НАСА возвращается в поисках большего. На этот раз она несет новый инструмент, оптимизированный для наблюдения за более широкой областью Солнца.
Полет EUNIS
Миссия, известная как спектрограф нормального падения в крайнем ультрафиолетовом диапазоне, или сокращенно EUNIS, будет запущена с ракетного полигона Уайт-Сэндс в Нью-Мексико. Окно запуска откроется 18 мая 2021 года.
EUNIS – это набор инструментов, установленный на зондирующей ракете, космическом корабле, который совершает короткие полеты над атмосферой Земли перед тем, как упасть обратно на Землю. Добраться до космоса важно, потому что EUNIS наблюдает за Солнцем в диапазоне экстремального ультрафиолетового света, который не проникает в атмосферу Земли.
Для предстоящего полета, четвертого для прибора EUNIS, команда добавила новый канал для измерения длин волн от 9 до 11 нанометров. Напомним, что видимый свет имеет длины волн от 380 до 700 нм. Новый диапазон длин волн привлекает внимание после неожиданного открытия, сделанного во время предыдущего полета EUNIS в 2013 году .
«Простите за каламбур, но это очень “горячая” область длин волн для изучения», – сказал Адриан Доу, космический физик из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, и главный исследователь EUNIS.
Место солнечных вспышек
Во время полета 2013 года команда сканировала активную область – магнитно-сложную область на Солнце, часто являющуюся местом солнечных вспышек и солнечных пятен, – когда они наблюдали спектральную линию железа, которая потеряла 18 из 26 электронов. Чтобы потерять так много, его нужно было нагреть до невероятно высоких температур, намного выше, чем ожидала команда.
«Он образуется при температуре от 8 до 9 миллионов градусов, – сказал Джефф Брозиус, космический ученый из Католического университета в Вашингтоне, округ Колумбия, и член команды EUNIS. – Эти ионы обычно связаны со вспышками, но не с активными областями покоя, как мы наблюдали».
Наблюдения послужили поводом для давних дебатов о том, почему внешняя атмосфера Солнца становится такой горячей. В то время как поверхность Солнца кипит при температуре около 5500 градусов, его внешний слой, известный как корона, каким-то образом в 300 раз горячее, несмотря на то, что находится дальше от ядра.
Сверхгорячее железо
Одна из теорий коронального нагрева также предсказывает сверхгорячее железо, которое они видели. Теория «нановспышек» утверждает, что корона нагревается множеством крошечных магнитных взрывов, которые совместно нагревают корону. Эти нановспышки, как правило, слишком малы, чтобы их можно было обнаружить, но должны оставлять после себя вспышки сильного тепла, подобные тем, которые они видели.
«Лично для меня широко распространенное излучение этого высокоионизированного железа в активной области «подняло» объяснение нановспышки на вершину списка», – отметил Брозиус.
Для предстоящего полета набор инструментов EUNIS был модифицирован для захвата еще более ярких спектральных линий от того же ионизированного железа. Он также будет захватывать линии железа, потерявшего 17 электронов, что почти так же горячо.
«Наблюдая за более сильными линиями, мы надеемся обнаружить слабое излучение этих ионов на еще более широкой площади, чем раньше», – сказал Брозиус.
Активная область вспыхивает вспышкой X-класса (самая мощная классификация солнечных вспышек) в октябре 2013 года, как это было замечено телескопом обсерватории солнечной динамики НАСА, который наблюдает свет с длиной волны 9,4 нанометра (окрашен в зеленый цвет). Измерения EUNIS помогут откалибровать этот канал длины волны, чтобы более точно определить температуру наблюдаемого материала.
Кредиты: НАСА / SDO
Спектры Солнца
Этот новый канал является первым в солнечной науке, поскольку он встроен в прибор, называемый спектрометром изображений. Обычно ученые могут получить точные температурные профили, называемые спектрами, только сосредоточив внимание на одной конкретной точке Солнца за раз. Но чтобы увидеть распространение сверхгорячого железа, команде также необходимо было увидеть, откуда берутся эти температуры.
«Это первый раз, когда мы получим комбинацию спектральной и пространственной информации для этих длин волн, – сказал Доу. – Никто никогда так не смотрел на Солнце».
Зная, какие температуры, а также видеть изображение, полезно для согласования данных EUNIS с данными других миссий, которые совместно с ним наблюдают, в том числе спектрографа изображения области интерфейса НАСА, обсерватории солнечной динамики НАСА и Японского агентства аэрокосмических исследований Спутниковые миссии НАСА Hinode .
Как и во многих космических полетах, данные EUNIS будут использоваться для информирования и улучшения других космических научных миссий. Обсерватория солнечной динамики НАСА, или SDO, делает спутниковые снимки Солнца в нескольких различных диапазонах длин волн. Поскольку разные длины волн соответствуют разным температурам, чем точнее могут быть ваши измерения длины волны, тем лучше. Измерения EUNIS будут чрезвычайно точно разрешать несколько конкретных длин волн, помогая SDO лучше калибровать свои изображения и давая ученым лучшее представление о том, что они видят на изображениях SDO.
EUNIS запустит зондирующую ракету Black Brant IX на высоту около 125 км, после чего вернется на Землю для восстановления. Команда EUNIS ожидает около шести минут наблюдения.
Читайте о том, что ученые зафиксировали полный жизненный цикл нановспышки на Солнце
