Solar Dynamics Observatory

Almennt um gervitunglið

Solar Dynamics Observatory er ætlað að fylgjast náið með sólinni yfir fimm ára skeið. Geimfarið á að skyggnast djúpt inn í sólina og út í ystu lög hennar. Ljósmyndir verða teknar á tíu bylgjulengdum á tíu sekúndna fresti. SDO sendir daglega 1,5 terabæt af gögnum til jarðar eða stöðugt 16 megabæt á sekúndu. Þetta gagnamagn samsvarar því að maður hlaði niður hálfri milljón laga á degi hverjum. Á einu ári safnar SDO hálfu petabæti af gögnum.

SDO á að fylgjast með því hvernig segulsvið sólar myndast, hvernig það er uppbyggt og hlutverki þess í orkuríkum atburðum á sólinni eins og sólvindinum, sólblossum og kórónuskvettum. Sólvindurinn er stöðugur straumur rafhlaðinna agna sem streyma frá sólinni og út í sólkerfið. Sólblossar eru öflugar sprengingar á sólinni sem þeyta miklu magni efnis út í geiminn. Kórónuskvettur eru enn öflugri sprengingar í kórónu sólar sem þeyta milljörðum tonna af efni út í geiminn á milljóna km hraða á klukkustund. Saman mynda öll þessi fyrirbæri geimveður. Með því að öðlast betri skilning á sólvirkninni getum við lært að spá fyrir um geimveðrið.

En hvers vegna er mikilvægt að geta spáð fyrir um geimveðrið? Ofsafengið geimveður getur valdið geimförum lífshættu og skapað hættu um borð í flugvélum á sveimi yfir pólsvæðum jarðar. Fjarskiptakerfi, samskiptatungl og GPS-gervitungl og rafmagnskerfi á heimilum okkar geta orðið fyrir miklum skakkaföllum í kjölfar storma á sólinni.

Ljósmyndir geimfarsins af sólinni verða 4096 x 4096 pixlar með tífalt meiri upplausn en háskerpusjónvarpsmyndir, eða sambærileg gæði og maður sér og upplifir í IMAX kvikmyndahúsi. Þannig verður unnt að koma auga á smáatriði á sólinni sem hafa sjaldan eða aldrei sést áður. Þetta mikla gagnamagn er ein ástæða þess að SDO var komið fyrir á jarðsnúningsbundinni braut. Nálægðin við jörðina gerir geimfarinu kleift að senda ört mikið gagnamagn heim til jarðar.

Myndin hér fyrir neðan sýnir samanburð á greinigæðum SDO, STEREO og SOHO gervitunglunum. AIA mælitækið í SDO verður með helmingi betri upplausn en STEREO og 75% betri upplausn en SOHO.

Samanburður á upplausn SOHO, STEREO og SDO.

Markmið

Vísindaleg markmið Solar Dynamics Observatory geimfarsins er að bæta skilning okkar á nokkrum lykilspurningum um sólina:

1. Hver er orsök ellefu ára sólblettasveiflunnar?

2. Hvernig myndast, þéttist og dreifist segulflæði á virkum svæðum á sólinni?

3. Hvaða hlutverki gegnir segulendurtenging í hitun sólkórónunnar og hröðun sólvindsins?

4. Hvaða segulsviðsskipan leiðir til kórónuskvetta, sólbendla og sólblossa sem mynda orkuríkar agnir og orkuríka geislun?

5. Hvenær á sólvirkni sér stað og er mögulegt að gera nákvæmar og áreiðanlegar spár um geimveðrið?

Mælitæki

Mælitækin um borð í SDO.

Um borð í SDO eru þrjú mælitæki: Helioseismic and Magnetic Imager (HMI), Atmospheric Imaging Assembly (AIA) og Extreme Ultraviolet Variability Experiment.

HMI

HMI (Helioseismic and Magnetic Imager) mælir hljóðbylgjur sem endurvarpast innan í sólinni. Hljóðbylgjur gera okkur kleift að skyggnast inn í sólina á svipaðan hátt og ómskoðun eða sónar er notaður til að draga upp mynd af barni í móðurkviði. Hljóðbylgjurnar má líka nýta til að útbúa mynd af fjarhlið sólar, þeirri hlið sem sést ekki frá jörðinni hverju sinni. HMI á líka að mæla styrk og stefnu segulsviðsins sem skagar út úr yfirborði sólar. Með þessu vonast menn til að uppgötva þau ferli sem orsaka ellefu ára sólblettasveiflunni.

Vefsíða HMI.

AIA

AIA (Atmospheric Imaging Assembly) ljósmyndar mismunandi lög lofthjúps sólar á tíu bylgjulengdum. AIA tekur myndir af sólinni í hárri upplausn á tíu sekúndna fresti. Ljósmyndirnar verða notaðar til að efla þekkingu okkar á því hvernig segulsvið sólar losar orku sem hitar sólkórónuna og myndar sólblossa. Myndir AIA verða líka nýttar með gögnum HMI svo unnt sé að tengja breytingar í sólkórónunni við þróun segulsviðsins á yfirborði sólar og í innviðum hennar.

Vefsíða AIA.

EVE

EVE (Extreme Ultraviolet Variability Experiment) mælir útgeislun sólar í yst-útfjólubláu ljósi. Breytingar á útfjólublárri geislun sólar hefur áhri á lofthjúp jarðar og loftslag. Örar breytingar í útfjólublárri geislun getur valdið röskun á útvarpssamskiptu og haft skaðleg áhrif á gervitungl á braut um jörðina. EVE mælir birtu sólar á tíu sekúndna fresti sem gerir geimveðurfræðingum kleift að vara við yfirvofandi fjarskiptatruflunum.

Vefsíða EVE.

Tengt efni

• Sólin

• Geimferðir

Heimildir

• Solar Dynamics Observatory. Heimasíða hjá NASA. Sótt 25.01.10.

Hvernig vitna skal í þessa grein

• Sævar Helgi Bragason (2010). Solar Dynamics Observatory. Stjörnufræðivefurinn. http://www.stjornuskodun.is/geimferdir/solar-dynamics-observatory (sótt: DAGSETNING).