_ Fizica solară : De ce să-l studiezi? Ce ne poate învăța despre găsirea vieții dincolo de Pământ?

Universe Today a investigat importanța studierii craterelor de impact, suprafețelor planetare, exoplanetelor și astrobiologiei și ce pot învăța aceste discipline atât pe cercetători, cât și pe public despre găsirea acestora. viața dincolo de Pământ. Aici, vom discuta despre domeniul fascinant al fizicii solare (numit și heliofizică), inclusiv de ce oamenii de știință îl studiază, beneficiile și provocările studierii lui, ce ne poate învăța despre găsirea vieții dincolo de Pământ și modul în care studenții viitori pot studia energia solară. fizică. Deci, de ce este atât de important să studiem fizica solară?

Profesorul Maria Kazachenko, care este astrofizician solar și profesor asistent la Departamentul de Astrofizică și Științe Planetare de la Universitatea din Colorado, Boulder, spune Universe Today: „Fizica solară studiază modul în care funcționează soarele nostru, iar soarele nostru este o stea. Ar trebui să înțelegem cum funcționează steaua noastră de acasă din diverse motive. În primul rând, stelele sunt elementele de bază ale universului nostru. Chiar și noi suntem făcuți din praf de stele. În al doilea rând, soarele nostru. furnizează energie pentru viață și ne afectează viața aici pe Pământ (vremea spațială, siguranța digitală, siguranța astronauților). Așadar, pentru a fi în siguranță, trebuie să ne înțelegem steaua. În cele din urmă, soarele este singura stea unde am putea obține o calitate înaltă. hărți ale câmpurilor magnetice, care definesc activitatea stelară. Pentru a rezuma, studiul soarelui este fundamental pentru siguranța spațiului nostru și pentru înțelegerea universului.”

Domeniul fizicii solare datează din 1300 î.Hr. Babilonul, unde astronomii au documentat numeroase eclipse de soare, iar înregistrările grecești arată că egiptenii au devenit foarte pricepuți în a prezice eclipsele de soare. În plus, astronomii antici chinezi au documentat un total de 37 de eclipse de soare între 720 î.Hr. și 480 î.Hr., împreună cu păstrarea înregistrărilor pentru observarea petelor solare vizibile în jurul anului 800 î.Hr. petele solare au fost observate pentru prima dată de câțiva astronomi internaționali folosind telescoape în 1610, inclusiv Galileo Galilei, ale cărui desene au fost păstrate până în prezent.

În prezent, studiile de fizică solară sunt efectuate atât de telescoape terestre, cât și spațiale și observatoare, inclusiv Telescopul Solar Daniel K. Inouye al Fundației Naționale de Știință (NSF) situat în Hawaii și Parker Solar Probe de la NASA, acesta din urmă fiind la 7,26 milioane de kilometri (4,51 milioane de mile) de suprafața soarelui în septembrie 2023. Dar cu toată această istorie și instrumente științifice, care sunt unele dintre beneficiile și provocările studierii fizicii solare?

Prof. Kazachenko spune Universului Today că unele dintre beneficiile științifice ale studierii fizicii solare includ „observații abundente și multe probleme științifice la care să se lucreze; beneficii din cercetarea interdisciplinară (fizica stelară, comunități de exoplanete)”, cu unele dintre provocările științifice care decurg din nevoia de a utiliza teledetecția, uneori ducând la interpretarea greșită a datelor.

În ceea ce privește aspectele profesionale, prof. Kazachenko spune Universului Today că unele dintre beneficii includ „comunitate mică și prietenoasă, o mare varietate de probleme de cercetare care se bazează pe noi uimitoare observații și simulări complexe, capacitatea de a lucra la diferite tipuri de probleme (instrumentație, funcționarea meteorologică spațială, cercetare)" cu unele dintre provocările profesionale, inclusiv găsirea unui loc de muncă permanent, despre care ea notează că este "ca peste tot în știință".

Acest lucru a fost demonstrat cu Evenimentul Carrington din 1-2 septembrie 1859, când au fost raportate incendii la stațiile telegrafice de pe tot globul, împreună cu câteva observații puternice de aurora. În timp ce acest eveniment a avut loc cu câmpul magnetic al Pământului deviind în mare măsură vântul solar, viața de pe această planetă ar putea fi condamnată fără câmpul nostru magnetic să ne protejeze. Prin urmare, ce ne poate învăța fizica solară despre găsirea vieții dincolo de Pământ?

Prof. Kazachenko spune Universului Today: „Soarele ne poate spune despre activitatea stelară, inclusiv despre erupții și ejecții de masă coronală care ar putea fi cruciale pentru crearea vieții pe planete. Cât de frecvente sunt aceste erupții? Cât de puternice ar putea fi? De ce sunt unele erupții. eruptive (care părăsesc steaua) și altele închise (păstrarea plasmei erupte pe stea)? De ce observăm în mare parte erupții limitate pe alte stele? Soarele ne-ar putea spune și despre știința din spatele evoluției stelare pe termen lung (cicluri stelare, dinamo)."

Ca majoritatea disciplinelor științifice, fizica solară cuprinde cercetători din nenumărate medii, inclusiv comunitățile de exoplanete menționate mai sus, dar include și fizica standard, astrofizică, informatică, fizica plasmei și dinamica fluidelor, doar pentru numiți câteva. Prin eforturi constante de colaborare și inovare din aceste medii, cercetătorii pot studia nu numai propriul nostru soare, ci și sorii din alte sisteme solare din cosmos. Prin urmare, ce sfat poate oferi prof. Kazachenko viitorilor studenți care doresc să urmeze studiile fizicii solare?

„Fii curajos, ambițios și muncește din greu”, spune prof. Kazachenko pentru Universe Today. „Vorbiți cu studenții și oamenii de știință care lucrează în domeniu și nu vă fie teamă să contactați oamenii de știință cu care ați dori să lucrați. Lucrați-vă abilitățile de matematică și de comunicare.”

Așa cum am menționat, eclipsele de soare sunt un element important. aspect al studierii fizicii solare, deoarece acestea au fost atât observate, cât și documentate de mii de ani de o multitudine de civilizații de pe tot globul. Sfântul Graal al eclipselor sunt eclipse totale de soare, adică atunci când Luna blochează complet soarele, oferind fizicienilor solari o oportunitate rară de a observa și studia ejecțiile de masă coronară, despre care prof. Kazachenko menționează că ar putea fi vitale pentru crearea vieții.

Viitoarea eclipsă totală de soare care va traversa Statele Unite în câteva luni le va oferi oamenilor de știință oportunități și mai mari de a studia numeroasele atribute ale soarelui, chiar mai mult decât eclipsa totală de soare din 2017. Pentru această viitoare eclipsă, prof. Kazachenko plănuiește să conducă o expediție „Eclipses en la Frontera” la Eagle Pass, TX, împreună cu echipa de educație și sensibilizare publică a Observatorului Solar Național.

Prof. Kazachenko spune Universului Today: „Am avut o perioadă atât de minunată în timpul eclipsei inelare de soare (în octombrie 2023), așa că acum ne întoarcem pentru totalitate.”

Prof. Kazachenko continuă: „Eclipsa de soare din 8 aprilie 2024 este la colț. Este o experiență care schimbă viața. Nu pentru că sunt un fizician solar, ci pentru că te face să simți că faci parte din univers. Cel mai bun locul pentru a-l vedea în SUA va fi în Texas (de exemplu, San Antonio, Austin sau Dallas), deoarece ar putea fi înnorat în restul traseului eclipsei."

(Fluierul)