NASA’s Parker Solar Probe is het eerste ruimtevaartuig dat de zon “aanraakt”

De Parker Solar Probe werd in 2018 gelanceerd en maakte een cirkel rond de zon. Wetenschappers, waaronder de gelijknamige astrofysicus van het ruimtevaartuig Eugene Parker, wil fundamentele vragen beantwoorden over de zonnewind die van de zon vloeit en energetische deeltjes door het zonnestelsel vrijgeeft.

De corona van de zon is veel heter dan het werkelijke oppervlak van de ster, en het ruimtevaartuig zou inzicht kunnen verschaffen in waarom. De corona heeft op het heetste punt een temperatuur van ongeveer 1 miljoen graden Kelvin (1.800.000 graden Fahrenheit), terwijl de oppervlaktetemperatuur ongeveer 6000 K (10.340 graden Fahrenheit) is.

Dankzij Parkers recente benadering van de zon heeft het ruimtevaartuig wetenschappers nu geholpen te bepalen dat deze reflecties afkomstig zijn van het oppervlak van de zon.

Voordat de missie van de Parker Solar Probe eindigt, zal hij in de loop van zeven jaar 21 dichtste naderingen tot de zon hebben gemaakt. De sonde zal in 2024 3,9 miljoen mijl rond het oppervlak van de zon draaien, dichter bij de ster dan Mercurius – de planeet die het dichtst bij de zon staat.

Hoewel dat ver weg klinkt, stellen de onderzoekers dit gelijk aan de sonde op de vier meter lange lijn van het voetbalveld en de zon als eindzone.

Dichter bij de zon zouden de 4-inch dikke koolstofzonneschilden bestand moeten zijn tegen temperaturen van bijna 2500 graden Fahrenheit. Het interieur van het ruimtevaartuig en zijn instrumenten zullen echter op een comfortabele kamertemperatuur blijven.

Noor Al Rawafi, Parker Project Scientist bij het Johns Hopkins Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland, zei in een verklaring.

“We zien bewijs van corona in magnetische veldgegevens, zonnewindgegevens en visueel in afbeeldingen. We kunnen ruimtevaartuigen daadwerkelijk door coronale structuren zien vliegen die kunnen worden waargenomen tijdens een totale zonsverduistering.”

Kom dicht bij de ster

In april realiseerde het team van Parker zich dat hun ruimtevaartuig de grens was overgestoken en voor het eerst de heliosfeer was binnengegaan.

Het gebeurde toen het ruimtevaartuig zijn achtste vlucht langs de zon maakte en magnetische en deeltjescondities registreerde die specifiek zijn voor de grens waar de massieve zonneatmosfeer van de zon eindigt en de zonnewind begint – 8,1 miljoen mijl boven het oppervlak van de zon.

Justin Casper, hoofdonderzoeksauteur en professor aan de Universiteit van Michigan en plaatsvervangend chief technology officer bij BWX Technologies, Inc. een vergunning. “Het is heel spannend dat we daar echt zijn aangekomen.”

Parker kwam en verliet de corona meerdere keren in de loop van een paar uur tijdens de flyby van april, waardoor onderzoekers begrijpen dat de grens, het kritische oppervlak van Alfvén genoemd, geen gladde cirkel rond de zon is. In plaats daarvan heeft het pieken en dalen. Door de aanwezigheid van deze kenmerken te begrijpen, kunnen wetenschappers ze vergelijken met zonneactiviteit vanaf het oppervlak van de zon.

Tijdens de vlucht had Parker nog een opwindende ontmoeting toen hij 6,5 miljoen mijl van het oppervlak van de zon passeerde. Het ging door een eigenschap die een pseudostreamer wordt genoemd, een grote structuur die boven het oppervlak van de zon uitstijgt en vanaf de aarde wordt waargenomen tijdens een zonsverduistering.

Toen het ruimtevaartuig langs de pseudo-zender vloog, was het kalm, net als in het oog van een storm. Normaal gesproken wordt Parker gebombardeerd met deeltjes terwijl ze door de zonnewind vliegen. In dit geval bewogen de deeltjes langzamer en namen de zigzaglijnen af.

Het ruimtevaartuig zal waarschijnlijk in januari tijdens zijn volgende flyby opnieuw door de corona vliegen.

“Ik ben opgewonden om te zien wat Parker heeft ontdekt terwijl hij de komende jaren herhaaldelijk door de corona gaat”, zegt Nicola Fox, directeur van de Heliophysics Division van NASA, in een verklaring. De kans op nieuwe ontdekkingen is grenzeloos.

Parker zal waarschijnlijk op het juiste moment op de juiste plaats zijn tijdens toekomstige vluchten, aangezien de 11-jarige cyclus van de zon de komende jaren warmer wordt door activiteit. Elke 11 jaar voltooit de zon een zonnecyclus van kalme en stormachtige activiteit en begint een nieuwe.

Het begrijpen van de zonnecyclus is belangrijk omdat ruimteweer veroorzaakt door de zon – uitbarstingen zoals zonnevlammen en coronale massa-ejecties – het elektriciteitsnet, satellieten, GPS, luchtvaartmaatschappijen, raketten en astronauten in de ruimte kunnen beïnvloeden.

Dit betekent dat de buitenste rand van de corona van de zon zal uitzetten en dat Parker waarschijnlijk meer tijd zal besteden aan het vliegen door de mysterieuze buitenste atmosfeer van de zon.

“Het is een heel belangrijk gebied om in te gaan, omdat we denken dat alle soorten natuurkunde kunnen werken,” zei Casper. “En nu komen we in dat gebied en hopelijk beginnen we wat van deze fysica en dit gedrag te zien.”