Včera jsme vzdali hold Hubbleovu teleskopu, který již 20 let posílá z oběžné dráhy okolo Země nádherné záběry dalekého vesmíru. Ve stínu jeho slávy se ztrácí další zasloužilý a také již přesluhující vesmírný dalekohled NASA – více než 14letá sonda SOHO (Solar and Heliospheric Observatory). Nekrouží okolo naší planety, ale obíhá Slunce, přičemž se pohybuje i po velmi protáhlé elipse v blízkosti libračního bodu L1. Zde se vyrovnává opačně orientované gravitační působení Země a Slunce. Podobně jako Hubble, i SOHO představuje nečekaně úspěšný, žel již prodloužený projekt.

V roce 2006 NASA vypravila na nenávratnou cestu daleko od Země dvojici v podstatě identických malých solárních sond STEREO (Solar TErrestrial RElations Observatory). Po několika manévrech, při kterých Měsíc sloužil jako gravitační prak, se obě usadily na mírně odlišných heliocentrických dráhách a protože mají i různé oběžné rychlosti, postupně se od sebe vzdalují. To umožňuje zkoumat jevy na Slunci identickými přístroji z různých úhlů. Na Oslu jsou o těchto dvojčatech dva články: Gigantické sluneční tsunami  a Slunce ve třech rozměrech.

Zvětšit obrázek

SDO Kredit NASA

I díky vysoce aktuálnímu a štědře financovanému studiu klimatických změn je výzkum Slunce v kurzu. Každý kdo může, si v něm snaží najít své místo na výsluní. SOHO dosluhuje, pracovní náplň STEREO nepokrývá dostatečně široké spektrum měření, do arzenálu solárních sond proto před dva a půl měsíci přibyla další – Observatoř pro výzkum sluneční dynamiky (Solar Dynamics Observatory, nebo v zkratce SDO). Na nízkou excentrickou oběžnou dráhu okolo Země ji vynesla 11. února nosná raketa Atlas V 401. V nižší gravitaci pak již vlastním pohonem se postupně přesouvala na asi 36 tisíc kilometrů vzdálenou kruhovou geosynchronní dráhu, svírající s rovinou pozemského rovníku úhel 28,5 stupně. Pro tyto přesuny a další korekce dráhy si na počátku sonda vezla 1 400 kg paliva, což je téměř polovina její celkové hmotnosti (3 100 kg).

SDO je nejnovější a tedy i nejmodernější ze všech slunečních sond. Hned první snímky zveřejněné 21. dubna dokazují, že očekávání pravděpodobně nezklame. Úkolů nemá zrovna málo - snímá Slunce na mnohých vlnových délkách s dosud největší přesností, která pro většinu detektorů představuje 0,1 nm. Frekvence, s jakou sonda SDO dělá záběry Slunce je dosud rekordních 0,75 sekundy. SOHO to zvládá každých 12 minut a STEREO každých 90 sekund. Samozřejmě nejde o simultánní snímkování ve všech spektrálních oknech, které má SDO k dispozici. Když se tato čísla zkombinují s obrovskou rozlišovací schopností, výsledkem je gigantické množství dat – denní průměr je okolo 1,5 terabytov, které se vysílají směrem k Zemi rychlostí 150 miliónů bitů za sekundu. Jako byste z futuristického studia vysílali najednou 380 celovečerních filmů ve vysokém rozlišení.

Přístroje sondy Solar Dynamics Observatory byly zkonstruovány pro tři experimenty. I když se navzájem doplňují, jsou natolik komplexní, že každý koordinuje jiný tým vědců:

Projekt HMI (Helioseismic and Magnetic Imager) představuje snímač seizmických jevů (oscilací) a magnetického pole na povrchu Slunce - ve fotosféře. Speciální teleskop zobrazuje celý solární kotouč na vlnové délce 617,3 nm, která odpovídá emisní spektrální čáře neutrálního železa a pomáhá zviditelnit rozložení lokálních magnetických polí (černé a bílé skvrny na šedých magnetogramech Slunce). Různá vlnění (oscilace) slunečního plazmatu jsou analogií seizmické aktivity na Zemi. Sledují se pomocí přesné časoprostorové analýzy nepatrných Dopplerových efektů ve snímaném záření. A podobně jako pozemské seizmické vlny i různé módy pulzací Slunce umožňují studovat hlubší, neviditelné struktury. Rychlost zvukových vln totiž závisí od fyzikálních charakteristik, zejména teploty plazmatu.

Zvětšit obrázek

Slunce 30. března 2010 ve falešných barvách, zviditelňujících různé teploty plazmatu: červená – okolo 60 000 K, modrá a zelená – nad milion K.
Kredit: NASA/GSFC/AIA

Projekt EVE (Extreme Ultraviolet Variability Experiment) využívá různé mřížkové spektrometry pro simultánní měření extrémního ultrafialového záření v několika vlnových délkách v rámci spektrálního rozsahu 0.1-105 nm. Frekvence záznamů je podle typu přístroje 20, nebo 10 sekund. Cílem experimentu je studium změn ultrafialového vyzařování Slunce a hledání jejich souvislostí se změnami magnetické aktivity. Právě tato EUV radiace nejvíce přispívá k ohřevu zemské termosféry a ionosféry.

Projekt AIA (Atmospheric Imaging Assembly) představuje soustavu čtyř 20centimetrových dalekohledů, které jsou schopné rozlišit 725 kilometrové detaily na solárním povrchu. S frekvencí 10 sekund snímají Slunce v deseti různých vlnových délkách záření, odpovídajících různým teplotám plazmatu. Tak se zviditelňují jinak těžko pozorovatelné jevy ve fotosféře, chromosféře i koróně. Devět z deseti detektorů snímá v oblasti ultrafialového a extrémního UV záření (šest z nich odpovídá emisním spektrálním čarám vysoce ionizovaného železa) a jedno pásmo patří viditelnému světlu, čili „klasické“ fotce.

Právě snímky z experimentu AIA umožnily sestavit následující videa, která nejlépe prezentují jedinečné možnosti sondy SDO:

30. března 2010 zachytila sonda SDO protuberanci u okraje Slunečního disku. Video sestavené ze snímků experimentu AIA ji zachytává na vlnové délce okolo 30,4 nm, což odpovídá emisnímu spektru jeden krát ionizovaného helia (He II) a teplotě asi 50 000 °C. Kredit: SDOmission2009

Následující video začíná magnetogramem HMI a pak pokračuje zobrazením
Slunce v 7 různých spektrálních pásmech detektorů AIA:

19. dubna zaznamenala SDO detaily sluneční protuberance. Proudy
vodivého plazmatu se pohybují podél zdeformovaných magnetických siločar,
které nad fotosférou vytvořily kličku. Černá vlákna připomínající
objekty je prach na CCD kameře. Kredit: SDO/AIA.

Stejná protuberance ve falešných barvách, jež zviditelňují teplotu jednotlivých
plazmových struktur. Červená a oranžová představují chladnější plazma (60 000 K - 80 000 K);
modrá a zelená znázorňují teplejší masy ionizovaného plynu (1 000 000 – 2 200 000 K).
Černá vlákna připomínající objekty je prach na CCD kameře. Kredit: NASA/ SDO

Zdroje:  stránka SDO,  NASA Science News