Миссия Solar Orbiter под руководством ЕКА совместно с НАСА стала первым в истории проектом, который напрямую наблюдал полюсы Солнца с орбиты, расположенной не перпендикулярно плоскости эклиптики.
Выполнив ряд маневров, которые привели к наклону 17° относительно солнечного экватора, Solar Orbiter с ранее недостижимой точки зрения снял изображения южного полярного региона Солнца. Это открытие знаменует начало нового этапа миссии, в ходе которого в ближайшие годы зонд будет еще больше наклоняться (на 24° в 2026 году и на 33° в 2029 году), чтобы получить все более полное представление о его полюсах.
До сегодняшнего дня все изображения Солнца были собраны с позиции, близкой к плоскости эклиптики — полосе вращения Земли и других планет. Solar Orbiter преодолевает это ограничение, позволяя исследовать области, которые до сих пор оставались в значительной степени неизвестными. Во время наблюдательной кампании в конце марта 2025 года зонд активировал три основных инструмента: PHI, EUI и SPICE. Первые анализы выявили новые сведения о структуре магнитного поля и движении солнечной плазмы.
Солнечное магнитное поле, видное с полюсов.
В ходе первой кампании получена карта магнитного поля южной полярной области, созданная с помощью прибора PHI (Polarimetric and Helioseismic Imager). Данные показывают сложное распределение положительной и отрицательной полярности в одной области. Такая конфигурация характерна для солнечного максимума – фазы цикла, когда магнитное поле звезды меняет полярность и становится неравномерным.
PHI позволил наблюдать распределение магнитного поля по всему солнечному диску: полосы высокой интенсивности вдоль экватора и фрагментированные зоны на полюсах. Эта фаза важна для изучения восстановления доминирования одной полярности на каждом полюсе после инверсии – процесса, недостаточно изученного ранее. Solar Orbiter достиг нужного наклона в нужное время, чтобы отследить эволюцию этого явления.
С высоты можно сравнить магнитную структуру Солнца на всей его поверхности, сопоставляя активные зоны у экватора, видимые с Земли, с полярными зонами, обычно скрытыми от нашего взгляда.
Вклад моделирования SPICE и первичные доплеровские измерениния с полюса
Инструмент SPICE (Спектральное изображение коронной среды) позволил получить новое научное достижение. SPICE способен собирать спектроскопические данные с различных высот в солнечной атмосфере. Впервые SPICE измерил движение плазмы в переходной области, слое между фотосферой и короной, где температура резко повышается.
Благодаря эффекту Доплера SPICE составил карту скорости движения плазмы, обнаружив локализованные струи и потоки, удаляющиеся или приближающиеся к зонду. Карты показывают области с разной скоростью движения ионов углерода, выявляя сложные динамические процессы, которые могут способствовать возникновению солнечного ветра.
Из-за ограниченной перспективы предыдущих миссий эти измерения до сегодняшнего дня были трудны в получении. Угол обзора Solar Orbiter позволяет собирать более точные и прямые данные с высоких широт. Эта информация будет важна для построения более точных моделей механизмов, регулирующих производство солнечного ветра и его взаимодействие с магнитным полем.
Первые наблюдения Solar Orbiter запускают новую научную эпоху. Направляясь по наклонным орбитам, зонд сможет изучить полюсы Солнца, предоставляя больше информации о его внутреннем устройстве.