לפעילות השמש, המכונה "מזג אוויר בחלל", יש השפעה משמעותית על כדור הארץ ועל יתר כוכבי הלכת של מערכת השמש. התפרצויות תקופתיות, המכונות גם התלקחויות שמש, משחררות כמויות לא מבוטלות של קרינה אלקטרומגנטית, שיכולה להפריע לכל דבר החל מלוויינים ונסיעות אוויריות לרשתות חשמל. מסיבה זו, אסטרופיסיקאים מנסים להביט טוב יותר על השמש כדי שיוכלו לחזות את דפוסי מזג האוויר שלה.
זוהי המטרה שמאחורי טלסקופ השמש דניאל ק 'אינוי (DKIST) - שנקרא בעבר הטלסקופ השמש המתקדם בטכנולוגיה מתקדמת - שנמצא במצפה הליקאלה באי מאווי, הוואי, שנמצא כ- טלסקופ סולרי לטכנולוגיה מתקדמת. לאחרונה פרסמה מתקן זה את תמונותיו הראשונות של פני השמש, החושפות רמת פירוט חסרת תקדים ומציעות תצוגה מקדימה של מה שהטלסקופ הזה יחשוף בשנים הבאות.
תמונות אלה מספקות מבט מקרוב על פני השמש המראה פלזמה סוערת המסודרת בתבנית של מבנים דמויי תא. תאים אלה מהווים אינדיקציה לתנועות אלימות המובילות פלזמה סולארית חמה מפנים השמש אל פני השטח. תהליך זה, המכונה הסעה, רואה את הפלזמה הבהירה הזו עולה לפני השטח בתאים, שם היא מתקררת ושוקעת מתחת לפני השטח בנתיבים כהים.
על ידי השגת סוגים אלה של תמונות מדויקות וברורות של השמש, אסטרונומים מקווים שיוכלו לשפר את הבנתם את התהליך הזה כדי שיוכלו לחזות שינויים פתאומיים במזג האוויר בחלל. כפי שהסבירה צרפת קורדובה, מנהלת NSF:
"מאז ש- NSF החלה לעבוד בטלסקופ מבוסס-קרקע, חיכינו לה בקוצר רוח לתמונות הראשונות. כעת נוכל לשתף את התמונות והסרטונים הללו, שהם המפורטים ביותר של השמש שלנו עד כה. טלסקופ השמש Inouye של NSF יוכל למפות את השדות המגנטיים בתוך קורונה של השמש, שם מתרחשות התפרצויות סולריות שיכולות להשפיע על החיים על כדור הארץ. טלסקופ זה ישפר את ההבנה שלנו לגבי מה שמניע את מזג האוויר בחלל ובסופו של דבר יסייע לחזאים לחזות טוב יותר סערות סולאריות. "
במילים פשוטות, השמש היא כוכב רצף ראשי מסוג G (גמד צהוב) שקיים כבר כ -4.6 מיליארד שנים. זה מציב אותו בערך באמצע מחזור חייו, שיימשך כחמישה מיליארד שנים נוספות. תהליך ההתמזגות הגרעינית המתמשכת בעצמה המחזק את השמש (ומספק את כל האור, החום והאנרגיה שלנו) צורך כ -5 מיליון טונות דלק מימן בכל שנייה.
כל האנרגיה הנוצרת בתהליך זה מקרינה לחלל לכל הכיוונים ומגיעה עד לקצה מערכת השמש. מאז שנות החמישים, מדענים הבינו שכדור הארץ שוכן באווירת השמש וכי לשינויים במזג האוויר יש השפעה עמוקה על כדור הארץ. אפילו עכשיו, עשרות שנים אחר כך, יש הרבה תהליכים חיוניים ביותר של השמש שנותרו לא ידועים.
מאט מאונט הוא נשיא איגוד האוניברסיטאות למחקר באסטרונומיה, המנהל את טלסקופ השמש אינוי. כפי שהסביר את מטרת האסטרונומיה הסולארית:
"עלי אדמות, אנו יכולים לחזות אם יורד גשם די בכל מקום בעולם בצורה מדויקת מאוד, ומזג האוויר בחלל עדיין לא קיים. התחזיות שלנו מפגרות אחרי מזג אוויר יבשתי בחמישים שנה, אם לא יותר. מה שאנחנו צריכים זה לתפוס את הפיזיקה העומדת מאחורי מזג האוויר בחלל, וזה מתחיל בשמש, וזה מה שטלסקופ השמש של אינוי יחקר במהלך העשורים הבאים. "
אסטרונומים קבעו כי תנועת פלזמת השמש קשורה לסופות שמש בגלל האופן בו הם גורמים לקווי השדה המגנטי של השמש להתפתל ולהסתבך. מדידה ואפיון של השדה המגנטי של השמש חיונית לקביעת הגורמים לפעילות סולארית שעלולה להזיק - דבר שעבורו טלסקופ השמש אינוי מוסמך באופן ייחודי.
לדברי תומאס רימלה, מנהל הטלסקופ השמש של אינוי, הכל מסתכם בשדה המגנטי של השמש. "כדי לפתור את התעלומות הגדולות ביותר של השמש, עלינו לא רק להיות מסוגלים לראות בבירור את המבנים הזעירים האלה ממרחק של 93 מיליון קילומטרים, אלא למדוד באופן מדויק את חוזק השדה המגנטי ואת הכיוון שלהם קרוב לפני השטח, להתחקות אחר השדה כשהוא משתרע למיליון. קורונה-תואר, האווירה החיצונית של השמש. "
אחד היתרונות הגדולים ביותר שמגיעים מהבנה טובה יותר של הדינמיקה הסולארית הוא היכולת לחזות אירועי מזג אוויר גדולים. נכון לעכשיו ממשלות וסוכנויות חלל מצליחות לחזות אירועים כ- 48 דקות לפני הזמן. אך בזכות המחקר שנערך על ידי טלסקופ השמש של אינוי ומצפה כוכבים סולרי אחר, האסטרונומים מצפים להשיג זאת עד 48 שעות.
זה ייתן לנו יותר זמן להבטיח שהאירועים הללו לא יפילו רשתות חשמל, תשתיות קריטיות, לוויינים ותחנות חלל. באופן טבעי, עסקי ניטור השמש אינם משימה קלה ומגיעים עם חלקה ההוגן של הסכנות. מסיבה זו, הטלסקופ השמש של אינוי ממנף התפתחויות רבות אחרונות בכל הקשור לבנייה, הנדסה ואסטרונומיה.
זה כולל את המראה שלה בגודל 4 מ '(הגדולה ביותר מבין כל טלסקופ סולארי), אופטיקה אדפטיבית לפיצוי על העיוות שנגרם על ידי האטמוספרה של כדור הארץ, ותנאי הצפייה הבתולים בראש פסגת ההיקאלה מעל 3000 מ' (10,000 רגל). הטלסקופ מסתמך גם על מספר אמצעי הגנה על מנת להבטיח שהוא לא יתייבש מדי ממיקוד 13 קילוואט של אנרגיה סולארית מהשמש.
הדבר נעשה באמצעות טורוס מתכת מקורר נוזלי ("עצירת החום") שמרחיק את מרבית אור השמש מהמראה הראשית ולוחות קירור המכסים את הכיפה ושומרים על יציבות הטמפרטורה סביב הטלסקופ. פנים המצפה נשמר גם קריר באמצעות צינורות נוזל קירור של 11.25 ק"מ (7 מייל), המצוננים חלקית על ידי קרח המצטבר במהלך הלילה, ותריסים פנים המספקים זרימת אוויר וצל.
"טלסקופ השמש Inouye - לראשונה - יוכל לבצע את המדידות המאתגרות ביותר של השמש," עם הצמצם הגדול ביותר של טלסקופ סולארי כלשהו, העיצוב הייחודי שלו והמכשור החדיש ביותר. . "אחרי יותר מעשרים שנה של עבודה של צוות גדול שהוקדש לעיצוב ובניית מצפה כוכבים ראשוני למחקר סולארי, אנו קרובים לקו הסיום. אני מאוד נרגש להיות ממוקמת למקומות שצפו בכתמי השמש הראשונים של מחזור השמש החדש שעכשיו משתלשל עם הטלסקופ המדהים הזה. "
דיוויד בובולץ, מנהל התוכנית בחטיבה למדעי האסטרונומיה של NSF, אחראי גם על פיקוח על בניית המתקן ותפעולו. כפי שציין, התמונות הללו הן רק קצה הקרחון של טלסקופ השמש אינוי:
"במהלך ששת החודשים הקרובים, צוות המדענים, המהנדסים והטכנאים של טלסקופ אינוי ימשיך לבדוק ולהזמין את הטלסקופ כדי שיהיה מוכן לשימוש על ידי הקהילה המדעית הסולארית הבינלאומית. טלסקופ השמש Inouye יאסוף מידע נוסף על השמש שלנו במהלך חמש השנים הראשונות לחייו מאשר כל הנתונים הסולאריים שנאספו מאז גלילאו הצביע לראשונה טלסקופ אל השמש בשנת 1612. "
טלסקופ השמש Inouye הוא חלק משלישיית מכשירים העומדים לחולל מהפכה באסטרונומיה סולארית בשנים הבאות. אליו מצטרפים הפרקר הסולארי של נאס"א (שבימים אלו מקיף את השמש) ואת ה- Orbitre השמש של ESA / NASA (שעוד מעט יושק). כפי שסיכם את פלטת ולנטין (מנהל המצפה הסולרי הלאומי של ה- NSF), זה זמן מרגש להיות פיזיקאי סולארי:
"טלסקופ השמש Inouye יספק חישה מרחוק של שכבות השמש החיצוניות ואת התהליכים המגנטיים המתרחשים בהם. תהליכים אלה מתפשטים למערכת הסולארית בה נבדקות משימות ה- Parker Solar Probe ו- Solar Orbiter. בסך הכל הם מהווים התחייבות אמיתית למסרים מלאים להבין כיצד הכוכבים וכוכבי הלכת שלהם קשורים בצורה מגנטית. "
