Відбувся прорив у спостереженнях сонячної корони завдяки новій системі адаптивної оптики Cona, здатній знімати мікроструктури атмосфери Сонця.
Інновації у спостереженні: адаптивна оптика Cona
Зовнішній шар атмосфери Сонця — корона — давно привертав увагу астрофізиків. Її аномально висока температура, що сягає мільйонів Кельвінів, є ключовою загадкою. Проте через атмосферні спотворення Землі отримати чітке зображення корони було складно. «Це обмеження довго стримувало прогрес у розумінні космічної погоди», — зазначає Дірк Шмідт (NSO).
Розробка Cona стала технологічним проривом у сфері адаптивної оптики. Вона дозволяє телескопу Goode Solar Telescope (GST) компенсувати турбулентність атмосфери в режимі реального часу. За словами Томаса Ріммеле, «завдяки новому сенсору хвильового фронту ми досягли теоретичної межі роздільної здатності — 63 км». Це відкриває новий рівень деталізації у вивченні динаміки сонячної плазми.
Розкриття динаміки протуберанців і коронального дощу
Зображення, отримані з Cona, демонструють детальні турбулентні потоки у протуберанцях — гігантських арках плазми, закріплених магнітними полями Сонця. Завдяки надшвидкій корекції оптичних спотворень — 2200 змін форми дзеркала на секунду — система реєструє швидкі зміни з надзвичайною точністю. Як підкреслює Василь Юрчишин: «Ми вперше бачимо ці процеси у реальному часі, на неймовірно малих масштабах».
Крім того, Cona дозволила спостерігати явище коронального дощу, яке раніше не вдавалося вивчати з такою точністю. Плазма, що охолоджується, спускається вздовж силових ліній, утворюючи тонкі струмені менше 20 км завширшки. Це суттєво збагачує моделі теплового балансу і поведінки плазми в атмосфері Сонця.
Земна альтернатива космічним обсерваторіям
До появи Cona, дослідження корони спиралися на дорогі космічні місії або методи з низькою часовою точністю. Наземні телескопи обмежувалися спостереженням фотосфери та хромосфери. Однак Cona змінила ситуацію — «вона перетворила земну атмосферу з перепони на керований фактор», — говорить Філіп Гуд (NJIT). Завдяки цьому стало можливим одержання зображень, що відповідають дифракційній межі GST.
Новітня система не тільки забезпечує безпрецедентну роздільну здатність, але й робить це в реальному часі, перевершуючи можливості навіть найсучасніших мобільних камер. Подібна ефективність є критично важливою для точних наукових вимірів, що лежать в основі моделювання процесів на Сонці.
Майбутнє сонячної науки: DKIST і нова ера досліджень
Cona — це лише перший крок. Попереду — інтеграція технології в найбільший сонячний телескоп світу DKIST на Гаваях. Це дасть змогу досягти ще вищої роздільної здатності та просторової чіткості. «Ми стоїмо на порозі нової епохи фізики Сонця», — наголошує Ніколас Горсейкс.
Ця технологія також створює можливість безпрецедентного порівняння емпіричних спостережень із магнітогідродинамічними моделями. Таким чином, вчені зможуть перевіряти свої гіпотези з більшою точністю. Це надзвичайно важливо для розуміння природи сонячного вітру та передбачення геомагнітних бурь, що можуть впливати на інфраструктуру Землі.
Cona символізує початок нової фази — точного, стабільного, наземного дослідження сонячної корони. «Те, що раніше здавалось фантастикою, сьогодні стало технічною реальністю», — підсумовує Томас Шад.