Solárne dynamo: „Solar Orbiter“ urobil prvé snímky slnečného pólu

Pre lepšie pochopenie slnečného dynama je nevyhnutné študovať slnečné póly, avšak všetky doterajšie pozorovania Slnka boli vykonané približne z oblasti slnečného rovníka. Slnečné póly nebolo možné zobraziť kvôli obmedzenému výhľadu z ekliptickej roviny. Nedávno bola trajektória kozmickej lode „Solar Orbiter“ úspešne naklonená o 17° pod rovníkom Slnka, čo umožnilo sonde nasnímať vôbec prvé snímky južného pólu Slnka počas jej preletu okolo Slnka v marci 2025 v čase, keď bolo Slnko na maxime svojho súčasného slnečného cyklu a keď jeho magnetické pole prechádzalo prepólovaním. Analýza súčasných výsledkov a ďalšie štúdie polárnych oblastí Slnka v budúcnosti z naklonených obežných dráh by pomohli lepšie pochopiť slnečný vietor a presne predpovedať vesmírne počasie.

Dynamo sa všeobecne chápe ako zariadenie, ktoré premieňa mechanickú energiu na elektrinu, ale znamená aj generátor magnetického poľa. V astronómii sa tým označuje spôsob, akým nebeské telesá, ako sú Zem alebo Slnko, generujú svoje magnetické polia. V prípade Zeme neustály tok tekutého železa v jej vonkajšom jadre vytvára magnetické pole, ktoré chráni formy života a technickú infraštruktúru pred silnými ionizujúcimi slnečnými vetrami. Magnetické pole Zeme prechádza pólovou reverziou po priemernom intervale približne 300,000 780,000 rokov, keď si severný a južný magnetický pól vymenia svoje polohy. Posledná reverzácia magnetického pólu na Zemi sa odohrala približne pred XNUMX XNUMX rokmi.

Magnetické pole Slnka je oveľa intenzívnejšie a dynamickejšie, pretože je to veľká guľa víriacej plazmy. Pohyby horúcich nabitých plynov vo vnútri, najmä z konvekčnej zóny do fotosféry, vytvárajú silné magnetické polia, ktoré sa na rozdiel od zemského poľa dramaticky cyklicky menia v priebehu niekoľkých rokov a periodicky každých 11 rokov dochádza k cykle slnečných škvŕn a obráteniu magnetických pólov. Tieto zmeny určujú slnečný vietor a vesmírne počasie, ktoré má veľmi silný vplyv na formy života a technologickú infraštruktúru na Zemi, a preto je potrebné lepšie pochopiť slnečné dynamo.

Lepšie pochopenie slnečného dynama si vyžaduje pozorovanie slnečných pólov pomocou spektroskopie a polarimetrie. Slnečné póly však doteraz neboli nikdy pozorované kvôli obmedzenému výhľadu dostupnému pre vesmírne sondy, ktoré sú umiestnené v rovine ekliptiky, plochom disku okolo Slnka, v ktorom Zem, ostatné planéty a všetky vesmírne sondy obiehajú okolo Slnka. Všetky snímky Slnka boli zhotovené z okolia slnečného rovníka. Rovina ekliptiky je naklonená o 7° vzhľadom na rovník Slnka; to však nestačí na jasný pohľad na slnečné póly. Pozemské teleskopy tiež trpia rovnakým obmedzením. Našťastie toto obmedzenie bolo nedávno prekonané.

Vo februári 2025 sa sonde „Solar Orbiter“ Európskej vesmírnej agentúry podarilo po krátkom prelete okolo Venuše nakloniť svoju obežnú dráhu o 17° pod slnečný rovník mimo roviny ekliptiky. To stačilo na priamy pohľad na južný pól Slnka. V marci 2025 sa sonde podarilo úspešne nasnímať niekoľko snímok južného pólu Slnka.

Tieto snímky južného pólu Slnka boli urobené v čase, keď Slnko prechádzalo maximom svojho aktuálneho slnečného cyklu a keď jeho magnetické pole prechádzalo prepólovaním smerom k zmene pólu. Snímky jasne ukazujú prítomnosť severnej aj južnej polarity na južnom póle, čo naznačuje prepólovanie. V dôsledku toho sa južný pól javí ako nepokojný. Po dokončení prepólovania by sa mala pomaly vytvárať jedna polarita. Nové snímky by mali byť užitočné pre pochopenie mechanizmu, akým sa polarita vytvára.

Prístroj Solar Orbiter tiež vykonal merania pohybu slnečného materiálu v špecifickej vrstve Slnka, ktoré môžu odhaliť, ako ionizované častice unikajú zo Slnka vo forme slnečného vetra. Takéto merania z polárnych oblastí by pomohli lepšie pochopiť slnečný vietor.

Analýza výsledkov prvých pozorovaní polárnej oblasti Slnka z novo naklonenej obežnej dráhy sondy a podobné budúce štúdie by nesmierne prehĺbili naše chápanie magnetického poľa Slnka, slnečného vetra a vesmírneho počasia.

***

Referencie:

Harra, L., Müller, D. Solárny orbitálny systém: krátky prehľad misie a skorých vedeckých výsledkov. Astrophys Space Sci 370, 12 (2025). https://doi.org/10.1007/s10509-025-04400-3