Το ηλιακό τηλεσκόπιο Daniel K. Inouye (DKIST), το μεγαλύτερο ηλιακό τηλεσκόπιο στον κόσμο, κατέλαβε την πρώτη του εικόνα Ο ήλιος - την υψηλότερη ανάλυση του αστεριού μας μέχρι σήμερα - τον περασμένο μήνα.
Η εικόνα ξεκινά αυτό που οι επιστήμονες ελπίζουν ότι θα είναι μια σχεδόν 50ετής μελέτη για το πιο σημαντικό αστέρι της Γης. Οι νέες εικόνες αποκαλύπτουν μικρές μαγνητικές δομές με απίστευτη λεπτομέρεια. Καθώς η κατασκευή στο τηλεσκόπιο 4 μέτρων κατεβαίνει στην κορυφή του Haleakala στο νησί Maui της Χαβάης, περισσότερα από τα όργανα του τηλεσκοπίου θα αρχίσουν να έρχονται online, αυξάνοντας την ικανότητά του να ρίχνει φως στον ενεργό ήλιο.
Η μοναδική ανάλυση και ευαισθησία του Inouye θα του επιτρέψει να ανιχνεύσει το μαγνητικό πεδίο του ήλιου για πρώτη φορά καθώς μελετά τις δραστηριότητες που οδηγούν διαστημικός καιρός στη γειτονιά της Γης. Τα φορτισμένα σωματίδια που ρίχνονται από τον ήλιο μπορούν να επηρεάσουν τους μηχανικούς δορυφόρους της Γης, τα δίκτυα ισχύος και την υποδομή επικοινωνίας. Το νέο τηλεσκόπιο θα ερευνήσει επίσης ένα από τα πιο αντιδιαισθητικά ηλιακά μυστήρια: γιατί το κορώνα του ήλιου, ή το εξωτερικό στρώμα, είναι θερμότερο από την ορατή του επιφάνεια.
"Αυτές είναι οι εικόνες και οι ταινίες με την υψηλότερη ανάλυση της ηλιακής επιφάνειας που έχουν ληφθεί ποτέ", δήλωσε ο σκηνοθέτης του Inouye Thomas Rimmele κατά τη διάρκεια συνέντευξης Τύπου την Παρασκευή (24 Ιανουαρίου). "Μέχρι τώρα, έχουμε μόλις δει την κορυφή του παγόβουνου."
"Ένα ελβετικό μαχαίρι στρατού"
Η κατασκευή ξεκίνησε στο Ηλιακό Τηλεσκόπιο Inouye το 2012. Από τότε, το τηλεσκόπιο παρέμεινε βάσει προϋπολογισμού και σύμφωνα με το χρονοδιάγραμμα, σύμφωνα με τον Dave Boboltz, διευθυντή προγράμματος του Εθνικού Επιστημονικού Ιδρύματος Αστρονομικής Διεύθυνσης.
Το τηλεσκόπιο κατέγραψε την πρόσφατα απελευθερωμένη εικόνα, η οποία είναι η πρώτη εικόνα της μηχανικής, στις 10 Δεκεμβρίου 2019, αλλά το παρατηρητήριο δεν έχει ακόμη ολοκληρωθεί. Μόνο ένα μόνο όργανο, το Visible Broadband Imager (VBI), λειτουργούσε εκείνη τη στιγμή. Το VBI λαμβάνει εικόνες εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης της ηλιακής επιφάνειας και της χαμηλότερης ατμόσφαιρας.
Το δεύτερο όργανο του παρατηρητηρίου, το ορατό φασματοπολτόμετρο (VISP), άρχισε να λειτουργεί την Πέμπτη (23 Ιανουαρίου). Όπως το πρίσμα, το VISP χωρίζει το φως στα χρώματα των συστατικών του για να παρέχει ακριβείς μετρήσεις των χαρακτηριστικών του σε πολλαπλά μήκη κύματος. Τα υπόλοιπα όργανα θα ενεργοποιηθούν καθώς η κατασκευή συνεχίζεται στο κτήριο των 13 ορόφων, με πλήρη λειτουργία να προγραμματιστεί να ξεκινήσει τον Ιούλιο του 2020.
"Βρισκόμαστε τώρα στο τελικό σπριντ ενός πολύ μεγάλου μαραθωνίου", δήλωσε ο Ρίμελ.
Οι πρώτες εικόνες φωτός που τραβήχτηκαν είναι μια λανθασμένη έγχρωμη εικόνα του ήλιου. Επειδή το κτίριο είναι ακόμη υπό κατασκευή, οι εικόνες υποβλήθηκαν σε επεξεργασία μόνο αλλά δεν αναλύθηκαν για επιστημονικά αποτελέσματα. Ωστόσο, ο Rimmele είπε ότι το μαγνητικές δομές που στο παρελθόν εμφανίστηκαν σε ηλιακές εικόνες, καθώς τα μεμονωμένα φωτεινά σημεία είναι πλέον ορατά ως πολλές μικρότερες δομές, παρέχοντας μια υπόδειξη για τις δυνατότητες του νέου ηλιακού τηλεσκοπίου
Το επόμενο όργανο που θα παραδοθεί στη σύνοδο κορυφής θα είναι το Cryogenic Near Infrared Spectra-Polarimeter, το οποίο θα μελετήσει την ηλιακή ατμόσφαιρα σε υπέρυθρα μήκη κύματος, προκειμένου να ανιχνεύσει μαγνητικά πεδία στην κορώνα του ήλιου πάνω από ένα μεγάλο οπτικό πεδίο. Λίγο αργότερα, το Diffactions Limited Near Infrared Spectrom-Polarimeter θα φτάσει, χρησιμοποιώντας τελικά οπτικές ίνες για τη συλλογή φασματικών δεδομένων σε κάθε σημείο μιας δισδιάστατης ηλιακής εικόνας, επιτρέποντάς της να μετρά ταυτόχρονα χωρικές και φασματικές πληροφορίες. Το τελικό όργανο, το ορατό φίλτρο με δυνατότητα συντονισμού, θα τραβήξει εικόνες πολύ υψηλής ανάλυσης του ήλιου, ενώ εκτελεί σάρωση υψηλής ταχύτητας του φωτός που μπορεί να εντοπίσει άτομα και μόρια.
Το Inouye προορίζεται να λειτουργεί για 44 χρόνια, το οποίο θα καλύπτει δύο από τα 22 ολόκληρα του ήλιου ηλιακοί κύκλοι. Το σύνολο των οργάνων του θα αλλάξει με την πάροδο του χρόνου.
"Η πραγματική ισχύς του ηλιακού τηλεσκοπίου Inouye είναι η ευελιξία του, η αναβαθμιστότητά του", δήλωσε ο Μπομπόλτς. «Είναι σαν να έχεις ένα ελβετικό μαχαίρι στρατού να μελετά τον ήλιο».
Ηλιακός διαλύτης
Ο ήλιος ρίχνει συνεχώς υλικό στο διάστημα προς όλες τις κατευθύνσεις. Αυτός ο συνεχιζόμενος ηλιακός άνεμος αλληλεπιδρά με το μαγνητικό πεδίο της Γης, προκαλώντας τις αύρες.
Άλλες εκρήξεις είναι πιο δραματικές. Περιστασιακά, ο ήλιος θα φτύνει μεγάλα κομμάτια πλάσματος και σωματιδίων που είναι γνωστά ως εκκρίσεις μάζας στεφανιαίας (CMEs). Αν φτάσουν στη Γη, μπορούν να επηρεάσουν δορυφόρους και ηλεκτρικά δίκτυα, με τα πιο ισχυρά να προκαλούν διακοπές ρεύματος. Μία από τις πιο γνωστές σύγχρονες καταστροφές συνέβη το 1989 όταν μια γεωμαγνητική καταιγίδα έπληξε το Κεμπέκ, πυροδοτώντας εννέα ώρες διακοπής σε ολόκληρη την καναδική επικράτεια. Μελέτες έχουν καθορίσει το κόστος μιας διαδεδομένης συσκότισης από δεκάδες δισεκατομμύρια προς την τρισεκατομμύρια δολαρίων, ανάλογα με τις περιστάσεις.
Τέτοιες επιπτώσεις θα μπορούσαν να γίνουν πιο σοβαρές. "Η διευρυμένη εξάρτησή μας από την τεχνολογία αυξάνει σημαντικά την ευπάθειά μας στον διαστημικό καιρό", δήλωσε ο Μπομπόλτς.
Τα αποτελέσματα μπορεί να είναι μικρά αλλά καταστροφικά. Τον Σεπτέμβριο του 2017, καθώς ένα τρίο τυφώνων προχώρησε σε όλη την Καραϊβική, προκάλεσαν ηλιακές εκλάμψεις πολλαπλές διακοπές ρεύματος ραδιοφώνου στην ηλιόλουστη πλευρά της Γης. Πολλαπλές διακοπές ρεύματος σταμάτησαν τις επικοινωνίες κατά τη διάρκεια του επικίνδυνου χρόνου, μερικές φορές για έως και 8 ώρες.
"Ένα φυσικό γεγονός στη Γη και ένα φυσικό γεγονός στον ήλιο, όταν συνδυάζονται, αντιπροσωπεύουν μια πολύ μεγαλύτερη απειλή για την κοινωνία μας", δήλωσε ο διευθυντής του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών Valentin Pillet κατά τη διάρκεια της συνέντευξης τύπου.
Το τηλεσκόπιο Inouye θα επιτρέψει στους αστρονόμους να μάθουν περισσότερα για το τι οδηγεί τον καιρό του διαστήματος. Αυτή η κατανόηση μπορεί να βοηθήσει στην ταχύτητα των προβλέψεων για τα πιο ακραία γεγονότα, επιτρέποντας ταχύτερη απόκριση σε επικίνδυνες καταστάσεις.
Η Inouye δεν θα ενεργήσει μόνη της για να το επιτύχει. "Για να κατανοήσουμε πραγματικά τους οδηγούς και τον αντίκτυπο του διαστημικού καιρού, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε δύο συμπληρωματικές προσεγγίσεις", δήλωσε ο Pillet. Η Inouye θα χειριστεί την πρώτη, κάνοντας σε βάθος παρατηρήσεις της μαγνητικής επιφάνειας του ήλιου.
Η δεύτερη προσέγγιση απαιτεί την αποστολή διαστημικού σκάφους κοντά στον ήλιο.
Της NASA Parker Solar Probe κυκλοφόρησε το 2018 και θα φτάσει σε απόσταση 4 εκατομμυρίων μιλίων (6 εκατομμύρια χιλιόμετρα) στην πιο κοντινή του προσέγγιση στο αστέρι. Τον Φεβρουάριο, η NASA και η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος θα ξεκινήσουν το Ηλιακή τροχιά, μια αποστολή αφιερωμένη στη μελέτη της ηλιοφάνειας του ήλιου, η φούσκα των φορτισμένων σωματιδίων που εκρήγνυνται στο διάστημα από τον ηλιακό άνεμο.
Το τρίο είναι «πολύ συμπληρωματικό με διαφορετικούς τρόπους», είπε ο Pillet. Ενώ η Inouye θα δώσει μια λεπτομερή ματιά στο μαγνητικό πεδίο του ήλιου, οι διαστημικές αποστολές θα τοποθετήσουν τις παρατηρήσεις τους σε σχέση με την ηλιακή δραστηριότητα και τον ηλιακό καιρό.
Μαζί, "θα βρίσκονται στην πρώτη γραμμή της ανακάλυψης για τον επόμενο μισό αιώνα", δήλωσε ο Pillet. "Είναι πραγματικά καλή στιγμή να είσαι ηλιακός αστρονόμος", είπε.
"Σπίτι του ήλιου"
Το Haleakala, Χαβάης για το "House of the Sun", φαίνεται σαν το ιδανικό σκηνικό για ένα ηλιακό τηλεσκόπιο. Παγκόσμια διάσημη για τις εκπληκτικές ανατολές του, το αδρανές ηφαίστειο λαμβάνει περίπου 15 λεπτά περισσότερο φως της ημέρας από το επίπεδο της θάλασσας του νησιού Maui.
Σύμφωνα με την παράδοση της Χαβάης, το ηφαίστειο πήρε το όνομά του από ένα τέχνασμα που έπαιζε στον ήλιο ο ημι-θεός Maui. Η μητέρα της Μάουι παραπονέθηκε ότι ο ήλιος έπεσε στον ουρανό τόσο γρήγορα που το πανί της δεν μπορούσε να στεγνώσει. Ο απατεώνας ανέβηκε στην κορυφή του βουνού και έφτασε τον ήλιο, αρνούμενος να τον απελευθερώσει έως ότου ο ήλιος συμφώνησε να επιβραδυνθεί. Για να εξασφαλίσει την απελευθέρωσή του, ο ήλιος συμφώνησε να ταξιδέψει πιο αργά για έξι μήνες του έτους.
Η πνευματική σημασία των κορυφών της Χαβάης έχει προκαλέσει όλεθρο για άλλα τηλεσκόπια. Διαμαρτυρίες για την αυξανόμενη αστρονομική παρουσία στο Mauna Kea σταματημένη κατασκευή του τηλεσκοπίου Thirty Meter. Ο Ινούι δεν έφυγε από την αντιπολίτευση. Το 2015 και το 2017, εκατοντάδες διαδηλωτές συγκεντρώθηκαν για να εμποδίσουν τα οχήματα κατασκευής να ταξιδεύουν στην κορυφή της κορυφής.
Έκτοτε, οι αξιωματούχοι του τηλεσκοπίου συναντούσαν δύο φορές το χρόνο με μια ομάδα εργασίας των γηγενών Χαβάης, την οποία προτίθενται να φέρουν για να δουν το τελικό τηλεσκόπιο. Ένα νέο Κέντρο Υποστήριξης Επιστημών χτίστηκε επίσης στη βάση του βουνού για να παρέχει υποστήριξη εκτός του χώρου και η κορυφή παραμένει ανοιχτή σε γηγενείς Χαβάης που επιθυμούν να ασκήσουν τη θρησκεία τους στις πλαγιές του.
Το Εθνικό Παρατηρητήριο Ηλιακών Συστημάτων έχει επίσης δημιουργήσει ένα σύνολο μαθημάτων για δασκάλους γυμνασίου που επισημαίνουν τη μακρά ιστορία της αστρονομίας της Χαβάης που ήταν παρουσιάζονται σε τοπικούς δασκάλους το 2019.
«Καταφέραμε να εξομαλύνουμε πολλές από αυτές τις αντιπαραθέσεις», είπε ο Μπομπόλτς.
- Ένα εκατομμύριο geyser πλάσματος εκτοξεύεται από τον ήλιο και οι επιστήμονες μπορεί τελικά να γνωρίζουν γιατί
- Η NASA παρακολουθεί αποστολές για την παρακολούθηση διαστημικών απειλών καιρού με μικρούς δορυφόρους
- Δείτε τον ήλιο να γυρίζει σε άγρια νέα δορυφορική προβολή
