Ảnh động về Quỹ đạo Mặt trời của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu. Tín dụng: ESA / Medialab
Những hình ảnh mới nhất của Solar Orbiter cho thấy mặt trời đầy đủ với độ chi tiết chưa từng có. Nó được chụp vào ngày 7 tháng 3 năm 2022, khi tàu vũ trụ đang bay trực tiếp giữa Trái đất và Mặt trời.
Một trong những hình ảnh được chụp bằng Máy chụp ảnh tia cực tím (EUI) là hình ảnh có độ phân giải cao nhất của đĩa mặt trời đầy đủ và bầu khí quyển bên ngoài, vành nhật hoa, từng được chụp.
Một hình ảnh khác được chụp bởi công cụ Hình ảnh quang phổ của Môi trường mạch vành (SPICE) đại diện cho hình ảnh hoàn chỉnh đầu tiên của Mặt trời trong 50 năm và hình ảnh tốt nhất được chụp dọc theo bước sóng beta Lyman của bức xạ tử ngoại do khí hydro phát ra.
Những hình ảnh được chụp khi quỹ đạo mặt trời ở cách đó khoảng 75 triệu km, nằm giữa thế giới của chúng ta và ngôi sao mẹ của nó. Kính viễn vọng độ phân giải cao của EUI chụp ảnh với độ phân giải không gian cao đến mức, ở khoảng cách gần đó, cần phải có một bức khảm gồm 25 hình ảnh riêng lẻ để bao phủ toàn bộ Mặt trời. Được chụp từng bức một, hình ảnh đầy đủ được thực hiện trong khoảng thời gian hơn bốn giờ vì mỗi phần mất khoảng 10 phút, bao gồm cả thời gian tàu vũ trụ chỉ từ phần này sang phần tiếp theo.
Mặt trời được nhìn bởi Quỹ đạo Mặt trời trong ánh sáng cực tím từ khoảng cách xấp xỉ 75 triệu km. Hình ảnh là một bức tranh ghép của 25 hình ảnh riêng lẻ được chụp vào ngày 7 tháng 3 năm 2022 bởi Kính viễn vọng Độ phân giải Cao của Dụng cụ Hình ảnh Tia cực tím (EUI). Hình ảnh này được chụp ở bước sóng 17 nanomet, trong vùng cực tím của quang phổ điện từ, cho thấy tầng khí quyển trên của mặt trời, vầng hào quang, có nhiệt độ khoảng một triệu độ C. Hình ảnh Trái đất của cân ở vị trí 2 giờ cũng được bao gồm. Nhà cung cấp hình ảnh: ESA và NASA / Nhóm Quỹ đạo Mặt trời / EUI; Xử lý dữ liệu: E. Kraaikamp (ROB)
Tổng cộng, hình ảnh cuối cùng Nó chứa hơn 83 triệu pixel trong một lưới 9148 x 9112 pixel. Để so sánh, hình ảnh này có độ phân giải tốt hơn gấp mười lần so với những gì mà màn hình TV 4K có thể hiển thị.
EUI mô tả Mặt trời ở bước sóng 17 nanomet, trong vùng cực tím của quang phổ điện từ. Điều này cho thấy bầu khí quyển trên của mặt trời, vành nhật hoa, có nhiệt độ khoảng một triệu độ[{” attribute=””>Celsius.
Solar Orbiter took images of the Sun on March 7, from a distance of roughly 75 million kilometres, using its Spectral Imaging of the Coronal Environment (SPICE) instrument. SPICE takes simultaneous “spectral images” at several different wavelengths of the extreme ultraviolet spectrum by scanning its spectrometer slit across a region on the Sun. The different wavelengths recorded correspond to different layers in the Sun’s lower atmosphere. Purple corresponds to hydrogen gas at a temperature of 10,000°C, blue to carbon at 32,000°C, green to oxygen at 320,000°C, yellow to neon at 630,000°C. Each full-Sun image is made up of a mosaic of 25 individual scans. It represents the best full Sun image taken at the Lyman beta wavelength of ultraviolet light that is emitted by hydrogen gas. Credit: ESA & NASA/Solar Orbiter/SPICE team; Data processing: G. Pelouze (IAS)
At the 2 o’clock (near the image of the Earth for scale) and 8 o’clock positions on the edges of the Sun, dark filaments can be seen projecting away from the surface. These ‘prominences’ are prone to erupt, throwing huge quantities of coronal gas into space and creating ‘space weather’ storms.
In addition to EUI, the SPICE instrument was also recording data during the crossing. These too needed to be pieced together as a mosaic.
SPICE is designed to trace the layers in the Sun’s atmosphere from the corona, down to a layer known as the chromosphere, getting closer to the surface. The instrument does this by looking at the different wavelengths of extreme ultraviolet light that come from different atoms.
Taking the Sun’s temperature. Credit: ESA & NASA/Solar Orbiter/SPICE team; Data processing: G. Pelouze (IAS)
In the SPICE sequence of images purple corresponds to hydrogen gas at a temperature of 10,000°C, blue to carbon at 32,000°C, green to oxygen at 320,000°C, yellow to neon at 630,000°C.
This will allow solar physicists to trace the extraordinarily powerful eruptions that take place in the corona down through the lower atmospheric layers. It will also allow them to study one of the most puzzling observations about the Sun: how the temperature is rising through the ascending atmospheric layers.
Usually the temperature drops as you move away from a hot object. But above the Sun, the corona reaches a million degrees Celsius whereas the surface is only about 5000°C. Investigating this mystery is one of the key scientific objectives of Solar Orbiter.
ESA’s Solar Orbiter. Credit: ESA/ATG medialab
The images were taken on 7 March, precisely when Solar Orbiter crossed the Sun-Earth line, so the images can be compared with Earth-bound solar instruments and cross-calibrated. This will make it easier to compare results from different instruments and observatories in future.
On March 26, Solar Orbiter reaches another mission milestone: its first close perihelion. The spacecraft is now inside the orbit of Mercury, the inner planet, taking the highest resolution images of the Sun it can take. It is also recording data on the solar wind of particles that flows outwards from the Sun.
And this is just the start, over the coming years the spacecraft will repeatedly fly this close to the Sun. It will also gradually raise its orientation to view the Sun’s previously unobserved polar regions.
Solar Orbiter is a space mission of international collaboration between ESA and NASA.