NACIONALNA zaklada za znanost Sjedinjenih Američkih Država (NSF) objavila je prvu sliku Sunca snimljenu s pomoću novog instrumenta, Visible Tunable Filtera (VTF), odnosno podesivog filtra za vidljivi spektar, koji se nalazi na najvećem solarnom teleskopu na svijetu Daniel K. Inouye Solar na Havajima, piše CNN. Riječ je o do sada najdetaljnijem prikazu površine naše zvijezde, koji znanstvenicima omogućuje trodimenzionalni uvid u složene procese na Suncu.

Sunčeve pjege veličine kontinenata u razlučivosti od 10 kilometara po pikselu

Na slici snimljenoj u prosincu 2023. godine vidi se skupina tamnih sunčevih pjega veličine poput Zemljinih kontinenata u središtu unutarnje atmosfere Sunca, s rezolucijom od 10 kilometara po pikselu. Te pjege označavaju područja intenzivne magnetske aktivnosti na kojima se javljaju sunčeve baklje i koronalni izbačaji mase (CME). Koronalni izbačaji mase su veliki oblaci ioniziranog plina, poznatog kao plazma, i magnetskih polja koji eruptiraju iz vanjske atmosfere Sunca.

Te pojave mogu imati značajan utjecaj na Zemlju, poremetiti elektromagnetsko polje planeta, uzrokovati prekide u radu elektroenergetskih mreža, satelita i GPS sustava. Znanstvenici već desetljećima prate 11-godišnji ciklus magnetske aktivnosti Sunca.

U listopadu 2023. godine američke i međunarodne agencije, uključujući NASA-u i NOAA-u, potvrdile su da je Sunce ušlo u fazu solarnog maksimuma, razdoblje u kojem se magnetski polovi Sunca okreću i broj sunčevih pjega doseže vrhunac. Ova faza trajat će nekoliko mjeseci i savršeno se poklapa s intenziviranjem testiranja nove tehnologije poput VTF-a.

Kako funkcionira VTF? Pogled u slojevitu strukturu Sunca

Površina Sunca podsjeća na kipuću juhu: toplina iz jezgre se uzdiže prema van u obliku konvekcijskih struja. Sunčeve pjege nastaju ondje gdje zapetljani magnetski tokovi djeluju poput "čepa" koji zaustavlja prijenos topline, objašnjava dr. Mark Miesch sa Sveučilišta Colorado Boulder.

VTF omogućuje snimanje slojeva solarne atmosfere na različitim valnim duljinama svjetlosti, slično kao što radioprijemnik "hvata" određenu frekvenciju. Umjesto obične kamere koja bilježi svjetlost svih valnih duljina odjednom, VTF, koji je spektropolarimetar, propušta jednu po jednu valnu duljinu, što omogućuje izuzetno precizna mjerenja.

Instrument koristi etalonski filtar, sastavljen od dviju staklenih ploča razdvojenih samo nekoliko mikrona. Ove ploče omogućuju selektivno filtriranje svjetlosnih valova kroz interferenciju - sličan princip kao kod noise-canceling slušalica. U samo nekoliko sekundi VTF snima stotine slika koje se kombiniraju u trodimenzionalni prikaz površine Sunca.

Znanstvenici zatim analiziraju dobivene podatke kako bi proučili temperaturu, tlak, brzinu gibanja i strukturu magnetskog polja u različitim slojevima Sunčeve atmosfere.

Povijesna tehnologija, desetljeće razvoja

Ovaj spektropolarimetar predstavlja vrhunac razvoja koji je trajao više od deset godina. Instrument je razvijen u Njemačkoj u Institutu za solarnu fiziku, a zatim su njegovi dijelovi dopremljeni preko Atlantskog i Tihog oceana te pažljivo sastavljeni na vrhu vulkanske planine Haleakalā na Havajima, na visini od 3000 metara.

"To je bilo poput sastavljanja broda u boci", rekao je znanstvenik Friedrich Woeger iz NSF-a. "Sada konačno kuca srce ovog teleskopa." Dr. Matthias Schubert, jedan od vodećih znanstvenika projekta, dodao je: "VTF je tehnološki podvig. On je srce teleskopa Inouye i sada je konačno na pravome mjestu." Potpuno operativan status instrumenta očekuje se do 2026. godine.

Ovaj teleskop dio je globalnih nastojanja za bolje razumijevanje Sunca i predviđanje svemirskog vremena. Osim njega, u orbiti su i druge misije poput Parker Solar Probea (NASA) i Solar Orbitera (ESA i NASA), koje pružaju komplementarne podatke izravno iz blizine Sunčeve atmosfere.

Kako solarna aktivnost raste, ovakvi instrumenti mogli bi imati presudnu ulogu u zaštiti infrastrukture i tehnologije na Zemlji.