Миссия Solar Orbiter, возглавляемая Европейским космическим агентством (ЕКА) при участии НАСА, впервые в истории исследования Солнца непосредственно наблюдала полюса Солнца с орбиты, наклоненной по отношению к плоскости эклиптики.
После выполнения ряда орбитальных маневров, которые привели к наклону 17° по отношению к солнечному экватору, Solar Orbiter снял изображения южного полярного региона с ранее недостижимой точки зрения. Это достижение знаменует начало нового этапа миссии, в ходе которого в ближайшие годы зонд будет наклоняться еще больше (на 24° в 2026 году и на 33° в 2029 году), чтобы получить все более полное представление о полюсах Солнца.
До сегодняшнего дня все изображения Солнца были собраны с позиции, близкой к плоскости эклиптики, полосе, в которой вращаются Земля и другие планеты. Solar Orbiter преодолевает это ограничение, позволяя исследовать области, которые до сих пор оставались в значительной степени неизвестными. Во время наблюдательной кампании, проведенной в конце марта 2025 года, зонд активировал три из своих основных инструментов: PHI, EUI и SPICE. Первые анализы уже выявили новые сведения о структуре магнитного поля и движении солнечной плазмы.
Магнитное поле Солнца, наблюдаемое с полюсов
Одним из наиболее значимых результатов, полученных в ходе этой первой кампании, является карта магнитного поля в южной полярной области, составленная с помощью прибора PHI (Polarimetric and Helioseismic Imager). Данные показывают сложное распределение как положительной, так и отрицательной полярности в одной и той же области. Такая конфигурация типична для солнечного максимума, фазы цикла, когда магнитное поле звезды меняет полярность, а его структура становится особенно неравномерной.
PHI позволил наблюдать, как магнитное поле распределяется по всему солнечному диску, выделяя полосы высокой интенсивности по бокам экватора и более фрагментированные зоны на полюсах. Эта фаза имеет решающее значение для изучения того, как после инверсии восстанавливается доминирование одной полярности на каждом полюсе, процесс, который до сих пор мало изучен. Solar Orbiter достиг нужного наклона в нужное время, чтобы отследить всю эволюцию этого явления.
Вид сверху также позволяет сравнить магнитную топологию Солнца в глобальном масштабе, сопоставив активные экваториальные структуры, видимые с Земли, с полярными, которые обычно невидимы.
Вклад SPICE и первые доплеровские измерения с полюса
Еще одно научное достижение было достигнуто с помощью инструмента SPICE (Spectral Imaging of the Coronal Environment), способного собирать спектроскопические данные с разных высот в солнечной атмосфере. SPICE впервые измерил движение плазмы в переходной области, промежуточном слое между фотосферой и короной, где температура резко повышается.
Благодаря эффекту Доплера SPICE смог составить карту скорости движущейся плазмы, обнаружив локализованные струи и потоки, удаляющиеся или приближающиеся к зонду. Карты показывают области, в которых ионы углерода движутся с разной скоростью, выявляя сложные динамические процессы, которые могут способствовать возникновению солнечного ветра.
До сегодняшнего дня эти измерения было трудно получить из-за ограниченной перспективы предыдущих миссий. Угол обзора, предлагаемый Solar Orbiter, позволяет собирать более точные и прямые данные с высоких широт. Эта информация будет иметь решающее значение для построения более точных моделей механизмов, регулирующих производство солнечного ветра и его взаимодействие с магнитным полем.
С этими первыми наблюдениями Solar Orbiter открывает важную научную фазу. Следующие наклонные орбиты позволят расширить исследование на северный и южный полюса, предоставив новые данные для расшифровки внутренних процессов нашей звезды.