Pierwsze zdjęcie bieguna Słońca. Panuje tam kompletny chaos

Przez całe życie oglądaliśmy Słońce tylko z jednej strony – od jego równika. Niezależnie od tego, czy patrzyliśmy przez teleskop, czy przez specjalne zdjęcia z satelitów, wszystkie obrazy naszej gwiazdy pochodziły z tej samej, „płaskiej” perspektywy.

Dlaczego? Bo wszystkie planety – w tym Ziemia – oraz większość sond kosmicznych krąży wokół Słońca po tej samej płaszczyźnie. Ale właśnie teraz, na naszych oczach, pisze się historia nauki. Europejska sonda Solar Orbiter, należąca do Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), jako pierwsza wyniosła ludzkość poza tę płaszczyznę i uchwyciła coś, czego wcześniej nikt nie widział: bieguny Słońca.

Solar Orbiter spojrzał na naszą gwiazdę z kąta 17 stopni poniżej jej równika. To wystarczyło, by zajrzeć prosto na biegun południowy Słońca – coś, co dotychczas pozostawało całkowicie poza zasięgiem naukowców.

To pierwszy raz w historii, gdy obraz bieguna naszej gwiazdy nie jest symulacją komputerową, a realnym zdjęciem z kosmosu.

Ten kolaż fotografii (na ilustracji niżej) z misji Solar Orbiter, prowadzonej przez ESA, przedstawia Słońce obserwowane w ośmiu różnych długościach fal, z których każda ujawnia odrębne warstwy i temperatury atmosfery słonecznej. Górny rząd przedstawia fotosferę Słońca w świetle widzialnym, mapę pola magnetycznego i koronę w ekstremalnym ultrafiolecie.

Dolny rząd obejmuje obserwacje ultrafioletowe od 10 tys. stopni C do ponad 1,2 mln stopni C, podkreślając emisje wodoru, węgla, tlenu, neonu i magnezu. Te widoki o wielu długościach fal pomagają naukowcom zrozumieć złożoną strukturę Słońca i dynamiczne zachowanie w jego zewnętrznych warstwach

W najbliższych latach sonda ma jeszcze bardziej wychylić swoją orbitę, by uzyskać jeszcze lepszy widok. To oznacza, że najlepsze dopiero przed nami, a ten przełomowy moment może stać się kluczem do zrozumienia tego, jak naprawdę działa Słońce – od jego pola magnetycznego, przez cykle aktywności, aż po burze słoneczne, które potrafią siać spustoszenie na Ziemi.

Słońce to nie tylko kulka gorącej plazmy. To również wielki magnes, którego pole magnetyczne co 11 lat zmienia bieguny. Ten cykl wpływa na wszystko: od liczby plam słonecznych, przez koronalne wyrzuty masy, po poziom promieniowania, który dociera do Ziemi.

Problem w tym, że dotąd nasze modele były bardzo niedoskonałe, a naukowcy nie potrafili dokładnie przewidzieć, kiedy i jak silna będzie aktywność Słońca.

Dzięki nowemu kątowi obserwacji Solar Orbiter daje nam w końcu możliwość zajrzenia do „centrum dowodzenia” tych procesów – biegunów magnetycznych Słońca. Jak mówi prof. Carole Mundell z ESA: Rozpoczynamy nową erę badań słonecznych. To kluczowe nie tylko dla nauki, ale i dla naszego bezpieczeństwa – zarówno na Ziemi, jak i w kosmosie.

Nareszcie więc możemy dowiedzieć się, jak materia porusza się w zewnętrznych warstwach Słońca. Może to ujawnić nieoczekiwane wzorce, takie jak wiry polarne (wirujący gaz) podobne do tych obserwowanych wokół biegunów Wenus i Saturna.  

Więcej na Spider's Web:

Zdjęcia zostały wykonane 16-17 marca 2025 r., kiedy sonda znajdowała się 15 stopni poniżej równika słonecznego. Do ich stworzenia wykorzystano trzy instrumenty naukowe: PHI (Polarimetric and Helioseismic Imager), EUI (Extreme Ultraviolet Imager) oraz SPICE (Spectral Imaging of the Coronal Environment).

Każdy z instrumentów obserwuje Słońce w inny sposób. PHI (długość fali 617,3 nanometra) obrazuje je w świetle widzialnym i mapuje pole magnetyczne powierzchni. EUI (długość fali 17,4 nanometra) pokazuje Słońce w ultrafiolecie, ujawniając gaz o temperaturze miliona stopni w zewnętrznej atmosferze, koronie. Instrument SPICE (różne długości fal) rejestruje światło emitowane przez gazy o różnej temperaturze, co pozwala na analizę różnych warstw atmosfery słonecznej.

Porównanie i analiza danych z tych trzech instrumentów pozwala na zrozumienie ruchu materii w zewnętrznych warstwach Słońca.

Na zdjęciu niżej zobaczyć możemy mapę intensywności bieguna południowego Słońca, podkreślającą położenie skupisk jonów węgla nad powierzchnią Słońca.

Jednym z pierwszych naukowych odkryć z obserwacji polarnych sondy Solar Orbiter jest odkrycie, że na biegunie południowym pole magnetyczne Słońca to kompletny bałagan.

Podczas gdy normalny magnes ma wyraźny biegun północny i południowy, pomiary pola magnetycznego instrumentu PHI pokazują, że na biegunie południowym Słońca występują zarówno pola magnetyczne biegunów północnego, jak i południowego.  

Dzieje się tak tylko przez krótki czas w trakcie każdego cyklu słonecznego, w maksimum słonecznym, gdy pole magnetyczne Słońca odwraca się i jest najbardziej aktywne.

Zrozumienie, jak zmienia się pole magnetyczne Słońca, to klucz do przewidywania kosmicznej pogody. Burze słoneczne potrafią uszkodzić satelity, zakłócić łączność GPS, a nawet doprowadzić do awarii sieci energetycznych na Ziemi.

W dobie coraz większego uzależnienia od elektroniki i technologii kosmicznych, przewidywanie takich zjawisk staje się kwestią bezpieczeństwa.

Aby to zrobić, naukowcy muszą wiedzieć, jak dokładnie przebiega cykl słoneczny – jak „buduje się” uporządkowane pole magnetyczne po jego odwróceniu i jak rozkłada się ono na powierzchni gwiazdy. Do tej pory mieliśmy tylko widok z jednego kąta. Teraz – dzięki Solar Orbiterowi – możemy spojrzeć z góry i zobaczyć pełen obraz.