Daniel K. Inouye päikeseteleskoop (DKIST), mis on maailma suurim päikeseteleskoop, jäädvustas oma esimese pildi päike - meie tähe kõrgeima eraldusvõimega pilt - eelmine kuu.
Pilt algab sellest, mida teadlased loodavad saada Maa tähtsaima tähe ligi 50-aastaseks uuringuks. Uued pildid näitavad väikeseid magnetilisi struktuure uskumatult detailselt. Kuna 4-meetrise teleskoobi ehitamine langeb tipptasemele Haleakala Havai saarel Maui, hakkab rohkem teleskoobi instrumente Internetti jõudma, suurendades selle võimet valgustada aktiivset päikest.
Inouye ainulaadne eraldusvõime ja tundlikkus võimaldavad sellel esimest korda päikese magnetvälja proovida, kuna see uurib tegevusi, mis juhivad kosmose ilm Maa naabruses. Päikesest sattuvad laetud osakesed võivad häirida Maa mehaanilisi satelliite, elektrivõrke ja sideinfrastruktuuri. Uus teleskoop kaebab ka ühe kõige vastuintuitiivsema päikese müsteeriumi juurde: miks just päikese koroonvõi välimine kiht on kuumem kui selle nähtav pind.
"Need on kõrgeima eraldusvõimega pildid ja filmid päikesepinnast, mis eales tehtud," ütles Inouye režissöör Thomas Rimmele reedel (24. jaanuaril) toimunud pressikonverentsil. "Siiani oleme lihtsalt näinud jäämäe tippu."
"Šveitsi armee nuga"
Inouye päikeseteleskoobi ehitamine algas 2012. aastal. Sellest ajast alates on teleskoop eelarves ja ajakavas püsinud, ütles Riikliku Teadusfondi astronoomiaosakonna programmidirektor Dave Boboltz.
Teleskoop jäädvustas äsjailmunud pildi, mis on selle esimene tehniline pilt, 10. detsembril 2019, kuid observatoorium pole veel valmis. Sel ajal töötas ainult üks instrument - Visible Broadband Imager (VBI). VBI teeb päikesepinnast ja madalamast atmosfäärist äärmiselt kõrge eraldusvõimega pilte.
Neljapäeval (23. jaanuaril) alustas tööd observatooriumi teine instrument - nähtav spektrospolarimeeter (VISP). Nagu prisma, jagab VISP valguse oma osavärvidesse, et saada selle omaduste täpsed mõõtmised mitme lainepikkuse ulatuses. Ülejäänud instrumendid lülitatakse sisse, kui ehitamine 13-korruselisele hoonele jätkub, täielike toimingutega plaanitakse alustada 2020. aasta juulis.
"Oleme nüüd väga pika maratoni viimases sprindis," sõnas Rimmele.
Esimesed jäädvustatud heledad pildid on vale värvipilt päikesest. Kuna hoone on alles ehitamisel, siis pilte ainult töödeldi, kuid ei analüüsitud teaduslike tulemuste saamiseks. Rimmele ütles siiski, et magnetilised struktuurid mis varem ilmusid päikesepiltides üksikute heledate punktidena, on nüüd nähtavad mitme väiksema struktuurina, andes vihje uue päikesekomplekti võimetele.
Järgmine tippkohtumisele saadetav instrument on krüogeenne ligipääsmatu infrapunaspektri-polarimeeter, mis uurib päikese atmosfääri infrapunakiirguse lainepikkustel, et proovida päikesevälja koroonas magnetvälja välja uurida suure vaatevälja kohal. Varsti pärast seda saabub infrapunaspektri-polarimeetri lähedal asuv difraktsioonipiirang, kasutades lõpuks optilisi kiude, et koguda kahemõõtmelise päikesepildi igas punktis spektriandmeid, võimaldades samal ajal mõõta nii ruumilist kui ka spektraalteavet. Viimane instrument, nähtav häälestatav filter, jäädvustab päikese kõrge eraldusvõimega pilte, teostades samal ajal kiiruse kiiret skaneerimist aatomite ja molekulide tuvastamiseks.
Inouye on mõeldud kasutamiseks 44 aastat, mis peaks hõlmama kahte päikese täielikku 22-aastast aastat päikese tsüklid. Selle instrumentide komplekt muutub tõenäoliselt aja jooksul.
"Päikeseteleskoobi Inouye tegelik jõud on selle paindlikkus, ajakohastatavus," ütles Boboltz. "See on nagu Šveitsi armee nuga, et päikest uurida."
Päikesesüsteem
Päike laseb materjali pidevalt kosmosesse kõigis suundades. See jätkuv päikesetuul interakteerub Maa magnetväljaga, põhjustades aurusid.
Muud puhangud on dramaatilisemad. Mõnikord sülitab päike välja suured plasma tükid ja osakesi, mida tuntakse koronaalse massi väljutusena (CME); kui need jõuavad Maale, võivad need mõjutada satelliite ja elektrivõrke, kusjuures kõige võimsamad põhjustavad elektrikatkestusi. Üks tuntumaid tänapäevaseid katastroofe leidis aset 1989. aastal, kui Quebecit tabas geomagnetiline torm, mis tekitas üheksa tunni elektrikatkestuse kogu Kanada territooriumil. Uuringud on määranud laialdase elektrikatkestuse maksumuse alates kümneid miljardeid kuni triljoneid dollarit, sõltuvalt asjaoludest.
Sellised tagajärjed võivad muutuda tõsisemaks. "Meie laienev sõltuvus tehnoloogiast suurendab tunduvalt haavatavust kosmose ilmastiku suhtes," ütles Boboltz.
Mõju võib olla väike, kuid laastav. 2017. aasta septembris, kui kogu Kariibi mere piirkonnas ulatus orkaanide kolmik, tekitasid päikesekiirguse plahvatused mitu raadio elektrikatkestust Maa päikesevalgustatud küljel. Mitu raadiosidekatkestust katkestasid ohtliku aja jooksul side, mõnikord kuni 8 tunniks.
"Looduses aset leidvad sündmused Maal ja looduslikud sündmused Päikesel kujutavad koostoimes palju suuremat ohtu meie ühiskonnale," ütles Riikliku Teadusfondi direktor Valentin Pillet pressikonverentsi ajal.
Inouye teleskoop peaks võimaldama astronoomidel rohkem teada saada, mis ajab kosmose ilma. See arusaam võib aidata ennustada kõige äärmuslikumaid sündmusi, võimaldades ohtlikes olukordades kiiremat reageerimist.
Inouye ei tegutse selle saavutamiseks üksi. "Et juhtidest ja kosmose ilmastiku mõjust tõeliselt aru saada, peame kasutama kahte üksteist täiendavat lähenemisviisi," sõnas Pillet. Inouye tegeleb esimesega, tehes põhjalikke vaatlusi päikese magnetilise pinna kohta.
Teine lähenemine nõuab kosmoselaevade saatmist päikese lähedale.
NASA oma Parker Päikesesond käivitati 2018. aastal ja läbib tähe lähemal lähenemisel 4 miljonit miili (6 miljonit kilomeetrit). Veebruaris käivitavad NASA ja Euroopa Kosmoseagentuur Päikese Orbiter, mis on pühendatud päikese heliosfääri uurimisele, päikesetuule poolt kosmosesse puhutud laetud osakeste mull.
Kolmik on "erineval viisil väga üksteist täiendav", ütles Pillet. Kui Inouye annab üksikasjaliku ülevaate päikese magnetväljast, paigutavad kosmosemissioonid oma tähelepanekud päikese aktiivsuse ja päikese ilmastiku taustal.
Üheskoos "on nad järgmise poole sajandi jooksul esirinnas," sõnas Pillet. "See on tõesti suurepärane aeg päikese astronoomiks olemiseks," ütles ta.
"Päikese maja"
Haleakala, "Päikese maja" havai päritolu, tundub olevat ideaalne koht päikesesteleskoobi jaoks. Oma silmapaistvate päikesetõusude poolest kuulus uinuv vulkaan umbes 15 minutit rohkem päevavalgust kui Maui saare merepinnast.
Havai traditsiooni kohaselt võttis vulkaan oma nime trikkist, mida päike jumal Maui päikese ajal mängis. Maui ema kaebas, et päike loojus üle taeva nii kiiresti, et tema riie ei saanud kuivada. Trikster ronis mäe tippu ja laskis päikest, keeldudes sellest vabastamast, kuni päike oli nõus aeglustuma. Vabanemise tagamiseks nõustus päike aeglasemalt sõitma kuus kuud aastas.
Havai tippude vaimne tähtsus on teiste teleskoopide jaoks laastanud. Protestid kasvava astronoomilise kohaloleku kohta Mauna Keas peatatud ehitus kolmekümnemeetrise teleskoobi kohta. Inouye ei pääsenud vastuseisust. 2015. ja 2017. aastal kogunesid sajad meeleavaldajad, et takistada ehitussõidukeid tipu tippu sõitmast.
Sellest ajast alates on teleskoobi ametnikud kaks korda aastas kohtunud põlistest havailastest koosneva töörühmaga, kellega nad kavatsevad kokku viia valmis teleskoobi. Mäe alusesse rajati ka uus teaduse tugikeskus, et pakkuda väljastpoolt saadavat tuge. Tippaeg on avatud põlistele havailastele, kes soovivad oma usundit selle nõlvadel harjutada.
Riiklik päikeseenergia vaatluskeskus on kokku pannud ka keskkooliõpetajate tunniplaanid, mis tõestavad esile Hawaii pikka astronoomia ajalugu, mis oli esitleti kohalikele õpetajatele aastal 2019.
"Oleme suutnud selle väite suure osa ületada," sõnas Boboltz.
- Miljon geiserit plasmavoolu päikesest ja teadlased võivad lõpuks teada, miks
- NASA teeb missioone väikeste satelliitide abil kosmose ilmastiku ohtude jälgimiseks
- Vaadake, kuidas päike välja paistab uues metsikus satelliitvaates
