Solar Orbiter kuvasi aurinkotuulta

Euroopan avaruusjärjestön (ESA) Solar Orbiter luotain Aurinkoa kiertävällä radalla on kuvannut ensimmäistä kertaa aurinkotuulen liikkeitä avaruudessa. Kuten tunnettua, aurinkotuulia on Auringosta poistuva varattujen hiukkasten (plasma) jatkuva virtaus. Virtaus ei luonnollisestikaan ole aivan suoraviivaista, sillä hiukkasten liikkumiseen vaikuttaa myös planeettojen välisen avaruuden magneettikentät (IMF) ja sähkövarattujen hiukkasten liikerata muuttuu kierteiseksi.

Videon alkukuvassa näkyy Solar Orbiterin Metis-koronagraafin koko näkymä punaisella, ja keskellä on avaruusaluksen Extreme Ultraviolet Imagerin kuva (keltainen). Kun zoomataan tämän näkymän vasempaan yläkulmaan, nähdään Metis-havainnoista johdettu video. Videon pystysuora reuna ulottuu 1 274 000 kilometrin päähän eli 1,83 Auringon säteen etäisyyteen. Metis-videon kontrastia on parannettu käyttämällä "juoksevan eron" tekniikkaa: kunkin pikselin kirkkaus saadaan kolmen seuraavan kuvan keskimääräisestä pikselikirkkaudesta vähennettynä kolmen edellisen kuvan keskimääräisellä pikselikirkkaudella. Tämä käsittely saa taustatähdet näyttämään vaakasuorilta puoliksi tummilta, puoliksi vaaleilta viivoilta. Diagonaaliset kirkkaat raidat ja välähdykset johtuvat koronagraafin lähellä olevien pölyhiukkasten aiheuttamasta valon sironnasta. Video ESA & NASA/Solar Orbiter/Metis & EUI Teams, V. Andretta and P. Romano/INAF.

Aurinkotuuli ei ole tasaista, vaan hiukkasten nopeus ja tiheys vaihtelevat jatkuvasti. Maapallon kohdatessa tuulen, sen vaikutukset riippuvat paljolti niiden mukanaan tuomasta energiamäärästä. Enemmän hiukkasia tai suurempi nopeus tuo aina lisäenergiaa ja jos molemmat parametrit yhdistyvät, maapallon magneettikenttään kehittyy usein magneettinen myrsky. Myrskyn aikana tapahtuu paljon asioita, myös sellaisia, jotka häiritsevät ja estävät tietoliikennettä tai satelliittipaikannusta. Voimakkaimpien aurinkomyrskyjen aikana Maata kiertävät satelliitit voivat vaurioitua tai jopa lakata toimimasta.

Aurinkotuulen havaitseminen on tähän asti perustunut satelliiteissa ja luotaimissa tapahtuneisiin magneettikenttien ja hiukkasvirtausten in situ -mittauksiin. Aurinko tuulta on ollut lähes mahdotonta kuvata näkyvässä valossa tai uv- ja ir-aallonpituuksilla. Tämä on johtunut siitä, että Auringon kirkas valo on estänyt aurinkotuulen sirottaman heikon valon näkymästä.

Solar Orbiterin METIS -laitteisto on rakenteellisesti kamera, johon suora auringonvalon pääsy on estetty peitinlevyllä, jonka taakse Aurinko sijoitetaan. Tällaista laitteistoa kutsutaan koronagrafiksi. Kun suora auringonvalo on estetty, saadaan aurinkotuulesta sironnut heikko valo näkyviin. Tähän asti, vaikka koronagrafeja on ollut avaruudessa aikaisemminkin, yksikään laitteisto ei ole ollut riittävän erotuskykyinen, jotten aurinkotuulen vähäiset yksityiskohdat tilisivat näkyville ja tallennetuiksi. Tulevaisuudessa ESAn Proba-3 mission laitteistot pystynevät samaan.

Lisätietoja

Paolo Romanon et al. tutkimusjulkaisu "Metis observations of Alfvénic outflows driven by interchange reconnection in a pseudostreamer" julkaistiin tänään The Astrophysical Journal -lehdessä.