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    Il nuovo telescopio solare di NSF produce le prime immagini, immagini più dettagliate del sole

    Il Daniel K. Inouye Solar Telescope ha prodotto l'immagine della superficie solare con la più alta risoluzione mai scattata. In questa immagine, preso a 789 nanometri (nm), possiamo vedere per la prima volta elementi di dimensioni fino a 30 km (18 miglia). L'immagine mostra un modello di turbolento, gas "bollente" che copre tutto il sole. Le strutture simili a cellule, ciascuna delle dimensioni del Texas, sono la firma di movimenti violenti che trasportano il calore dall'interno del sole alla sua superficie. Il materiale solare caldo (plasma) sale nei centri luminosi delle "celle, " si raffredda e poi sprofonda sotto la superficie in corsie buie in un processo noto come convezione. In queste corsie buie possiamo anche vedere i minuscoli, marcatori luminosi di campi magnetici. Mai vista prima con questa chiarezza, si pensa che questi granelli luminosi convoglino l'energia negli strati esterni dell'atmosfera solare chiamati corona. Questi punti luminosi potrebbero essere al centro del motivo per cui la corona solare è più di un milione di gradi. Credito:NSO/AURA/NSF

    Le prime immagini appena rilasciate dal Daniel K. Inouye Solar Telescope della National Science Foundation rivelano dettagli senza precedenti della superficie del sole e mostrano in anteprima i prodotti di livello mondiale che verranno da questo preminente telescopio solare di 4 metri. L'Inouye Solar Telescope di NSF consentirà una nuova era della scienza solare e un balzo in avanti nella comprensione del sole e dei suoi impatti sul nostro pianeta.

    Attività al sole, noto come tempo spaziale, possono influenzare i sistemi sulla Terra. Le eruzioni magnetiche sul sole possono avere un impatto sui viaggi aerei, interrompere le comunicazioni satellitari e abbattere le reti elettriche, causando blackout di lunga durata e disabilitando tecnologie come il GPS.

    Queste prime immagini del telescopio solare Inouye di NSF mostrano una vista ravvicinata della superficie del sole, che può fornire dettagli importanti per gli scienziati. L'immagine mostra uno schema di plasma turbolento "bollente" che copre l'intero sole. Le strutture simili a cellule, ciascuna delle dimensioni del Texas, sono la firma di movimenti violenti che trasportano il calore dall'interno del sole alla sua superficie. Quel caldo plasma solare sale nei centri luminosi delle "celle, " si raffredda e poi sprofonda sotto la superficie in corsie buie in un processo noto come convezione. (Vedi video disponibile con questo comunicato stampa.)

    "Da quando NSF ha iniziato a lavorare su questo telescopio terrestre, abbiamo atteso con ansia le prime immagini, " disse France Córdova, Direttore della NSF. "Ora possiamo condividere queste immagini e questi video, che sono i più dettagliati del nostro sole fino ad oggi. Il telescopio solare Inouye di NSF sarà in grado di mappare i campi magnetici all'interno della corona solare, dove si verificano eruzioni solari che possono avere un impatto sulla vita sulla Terra. Questo telescopio migliorerà la nostra comprensione di ciò che guida il clima spaziale e, in definitiva, aiuterà i meteorologi a prevedere meglio le tempeste solari".

    Illuminando ciò che sappiamo della nostra stella più vicina

    Il sole è la nostra stella più vicina, un gigantesco reattore nucleare che brucia circa 5 milioni di tonnellate di idrogeno al secondo. Lo fa da circa 5 miliardi di anni e continuerà per gli altri 4,5 miliardi di anni della sua vita. Tutta quell'energia si irradia nello spazio in ogni direzione, e la minuscola frazione che colpisce la Terra rende possibile la vita. Negli anni Cinquanta, gli scienziati hanno scoperto che un vento solare soffia dal sole ai bordi del sistema solare. Hanno anche dedotto per la prima volta che viviamo all'interno dell'atmosfera di questa stella. Ma molti dei processi più vitali del sole continuano a confondere gli scienziati.

    "Sulla terra, possiamo prevedere in modo molto accurato se pioverà praticamente in qualsiasi parte del mondo, e il tempo spaziale non è ancora arrivato, ", ha affermato Matt Mountain, presidente dell'Associazione delle università per la ricerca in astronomia, che gestisce il telescopio solare Inouye. "Le nostre previsioni sono in ritardo rispetto al tempo terrestre di 50 anni, se non di più. Ciò di cui abbiamo bisogno è comprendere la fisica sottostante alla meteorologia spaziale, e questo comincia dal sole, che è ciò che il telescopio solare Inouye studierà nei prossimi decenni".

    L'Inouye Solar Telescope della NSF riprende il sole in modo più dettagliato di quanto non abbiamo mai visto prima. Il telescopio può riprendere una regione del sole 38, 000 km di larghezza. Avvicinamento, queste immagini mostrano grandi strutture simili a cellule di centinaia di chilometri di diametro e, per la prima volta, le più piccole caratteristiche mai viste sulla superficie solare, alcuni piccoli come 30 km. Immagine di sfondo:Programma sinottico integrato NSO/GONG. Credito:NSO/AURA/NSF

    I campi magnetici solari vengono costantemente attorcigliati e aggrovigliati dai movimenti del plasma solare. I campi magnetici distorti possono portare a tempeste solari che possono influenzare negativamente i nostri stili di vita moderni dipendenti dalla tecnologia. Durante l'uragano Irma del 2017, la National Oceanic and Atmospheric Administration ha riferito che un evento meteorologico spaziale simultaneo ha interrotto le comunicazioni radio utilizzate dai primi soccorritori, canali aeronautici e marittimi per otto ore il giorno in cui l'uragano si è abbattuto.

    La risoluzione fine di queste minuscole caratteristiche magnetiche è fondamentale per ciò che rende unico il telescopio solare Inouye. Può misurare e caratterizzare il campo magnetico del sole in modo più dettagliato che mai visto prima e determinare le cause dell'attività solare potenzialmente dannosa.

    "Riguarda il campo magnetico, " disse Tommaso Rimmele, direttore del telescopio solare Inouye. "Per svelare i più grandi misteri del sole, dobbiamo non solo essere in grado di vedere chiaramente queste minuscole strutture da 93 milioni di miglia di distanza, ma misurare con molta precisione la loro forza e direzione del campo magnetico vicino alla superficie e tracciare il campo mentre si estende nella corona di milioni di gradi, l'atmosfera esterna del sole."

    Una migliore comprensione delle origini di potenziali disastri consentirà ai governi e ai servizi pubblici di prepararsi meglio per gli inevitabili futuri eventi meteorologici spaziali. Si prevede che la notifica di potenziali impatti potrebbe avvenire prima, fino a 48 ore prima del tempo invece dello standard attuale, che è di circa 48 minuti. Ciò consentirebbe più tempo per proteggere le reti elettriche e le infrastrutture critiche e per mettere i satelliti in modalità sicura.

    L'ingegneria

    Per raggiungere la scienza proposta, questo telescopio richiedeva importanti nuovi approcci alla sua costruzione e ingegneria. Costruito dall'Osservatorio solare nazionale di NSF e gestito da AURA, l'Inouye Solar Telescope combina uno specchio di 13 piedi (4 metri), il più grande al mondo per un telescopio solare, con condizioni di osservazione senza pari al 10, Vetta Haleakalā di 000 piedi.

    Concentrare 13 kilowatt di energia solare genera enormi quantità di calore, calore che deve essere contenuto o rimosso. Un sistema di raffreddamento specializzato fornisce una protezione dal calore cruciale per il telescopio e le sue ottiche. Più di sette miglia di tubazioni distribuiscono il refrigerante in tutto l'osservatorio, parzialmente raffreddato dal ghiaccio creato in loco durante la notte.

    Il Daniel K. Inouye Solar Telescope ha prodotto le osservazioni della superficie solare con la più alta risoluzione mai realizzate. In questo film, presa ad una lunghezza d'onda di 705 nanometri (nm) per un periodo di 10 minuti, possiamo vedere per la prima volta elementi di dimensioni fino a 30 km (18 miglia). Il film mostra il turbolento, Credito:NSO/AURA/NSF

    La cupola che racchiude il telescopio è ricoperta da sottili piastre di raffreddamento che stabilizzano la temperatura intorno al telescopio, aiutato da persiane all'interno della cupola che forniscono ombra e circolazione dell'aria. Il "heat-stop" (un high-tech, ciambella di metallo raffreddata a liquido) blocca la maggior parte dell'energia della luce solare dallo specchio principale, consentendo agli scienziati di studiare regioni specifiche del sole con una chiarezza senza precedenti.

    Il telescopio utilizza anche un'ottica adattiva all'avanguardia per compensare la sfocatura creata dall'atmosfera terrestre. Il design dell'ottica (posizionamento dello specchio "fuori asse") riduce la luminosità, luce diffusa per una migliore visualizzazione ed è completato da un sistema all'avanguardia per mettere a fuoco con precisione il telescopio ed eliminare le distorsioni create dall'atmosfera terrestre. Questo sistema è l'applicazione solare più avanzata fino ad oggi.

    "Con la più grande apertura di qualsiasi telescopio solare, il suo design unico, e strumentazione all'avanguardia, l'Inouye Solar Telescope, per la prima volta, sarà in grado di eseguire le misurazioni più impegnative del sole, " ha detto Rimmele. "Dopo oltre 20 anni di lavoro di un grande team dedicato alla progettazione e alla costruzione di un osservatorio di ricerca solare di prim'ordine, siamo vicini al traguardo. Sono estremamente entusiasta di essere posizionato per osservare le prime macchie solari del nuovo ciclo solare che si sta sviluppando proprio ora con questo incredibile telescopio".

    Inaugurazione di una nuova era dell'astronomia solare

    Il nuovo Inouye Solar Telescope terrestre di NSF lavorerà con strumenti di osservazione solare spaziali come Parker Solar Probe della NASA (attualmente in orbita attorno al sole) e l'Agenzia spaziale europea/NASA Solar Orbiter (di prossima apertura). Le tre iniziative di osservazione solare amplieranno le frontiere della ricerca solare e miglioreranno la capacità degli scienziati di prevedere il tempo spaziale.

    "È un momento emozionante per essere un fisico solare, " disse Valentin Pillet, direttore dell'Osservatorio solare nazionale della NSF. "L'Inouye Solar Telescope fornirà il telerilevamento degli strati esterni del sole e dei processi magnetici che si verificano al loro interno. Questi processi si propagano nel sistema solare dove le missioni Parker Solar Probe e Solar Orbiter misureranno le loro conseguenze. Complessivamente, costituiscono un'impresa davvero multi-messaggero per capire come le stelle e i loro pianeti sono collegati magneticamente".

    "Questa immagine è solo l'inizio, "ha detto David Boboltz, direttore del programma nella divisione di scienze astronomiche della NSF e che supervisiona la costruzione e le operazioni della struttura. "Nei prossimi sei mesi, il team di scienziati del telescopio Inouye, ingegneri e tecnici continueranno a testare e mettere in servizio il telescopio per renderlo pronto per l'uso da parte della comunità scientifica solare internazionale. Il telescopio solare Inouye raccoglierà più informazioni sul nostro sole durante i primi 5 anni della sua vita rispetto a tutti i dati solari raccolti da quando Galileo ha puntato per la prima volta un telescopio verso il sole nel 1612".

    Il 15 dicembre Nel 2013 il telescopio precedentemente noto come Advanced Technology Solar Telescope è stato ribattezzato Daniel K. Inouye Solar Telescope in onore del defunto senatore delle Hawaii. Il senatore Inouye era un instancabile sostenitore della scienza, tecnologia, ingegneria e matematica, soprattutto quando si trattava di arricchire la vita del popolo delle Hawaii. Telescopio solare Inouye della NSF, situato a Haleakala sull'isola di Maui, Hawaii, fornirà una risorsa scientifica ed educativa all'avanguardia per gli hawaiani e l'intera comunità globale per i prossimi 50 anni.


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