สล็อตแตกง่าย ยานสำรวจได้ข้ามขอบเขตที่มองไม่เห็นซึ่งได้รับการทำนายมาหลายสิบปีแต่ไม่เคยสังเกตมาก่อนเป็นครั้งแรกที่ยานอวกาศได้สัมผัสกับดวงอาทิตย์ ในระหว่างการบินผ่านครั้งล่าสุด Parker Solar Probe ของ NASA ได้เข้าสู่ชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์
“ในที่สุดเราก็มาถึงแล้ว” Nicola Fox ผู้อำนวยการแผนกวิทยาศาสตร์เฮลิโอฟิสิกส์ของ NASA ในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. กล่าวในวันที่ 14 ธันวาคมในการสรุปข่าวในการประชุมฤดูใบไม้ร่วงของ American Geophysical Union “มนุษยชาติได้สัมผัสดวงอาทิตย์”
Parker ออกจากอวกาศระหว่างดาวเคราะห์และข้ามไปยังดินแดนสุริยะเมื่อวันที่ 28 เมษายน 2021
ระหว่างการเผชิญหน้าใกล้ชิดกับดวงอาทิตย์ครั้งหนึ่ง ขณะอยู่ที่นั่น ยานสำรวจได้ทำการวัดครั้งแรกว่าขอบเขตนี้ซึ่งเรียกว่าพื้นผิววิกฤตอัลฟเวนตั้งอยู่ตรงไหน โดยอยู่ ห่างจากพื้นผิวดวงอาทิตย์ประมาณ 13 ล้านกิโลเมตร นักฟิสิกส์รายงานในที่ประชุม ซึ่งจัดขึ้นทางออนไลน์และในนิวออร์ลีนส์ และในPhysical Review Lettersเมื่อวันที่ 14 ธันวาคม
Justin Kasper นักฟิสิกส์พลังงานแสงอาทิตย์แห่งมหาวิทยาลัยมิชิแกนใน Ann Arbor กล่าวว่า “เรารู้ว่าพื้นผิววิกฤตของ Alfven ต้องมีอยู่แล้ว” “เราแค่ไม่รู้ว่ามันอยู่ที่ไหน”
การค้นหาเลเยอร์ที่สำคัญนี้เป็นหนึ่งในเป้าหมายหลักของ Parker เมื่อเปิดตัวในปี 2018 ( SN: 7/5/18 ) พื้นผิววิกฤตของอัลฟ์เวนมีความสำคัญเนื่องจากเป็นเครื่องหมายที่กลุ่มพลาสมาสามารถแยกออกจากดวงอาทิตย์และกลายเป็นส่วนหนึ่งของลมสุริยะซึ่งเป็นกระแสที่รวดเร็วของอนุภาคที่มีประจุซึ่งพุ่งออกมาจากดวงอาทิตย์อย่างต่อเนื่อง ( SN: 8/18/17 ) ลมสุริยะและสภาพอากาศในอวกาศรูปแบบอื่นๆ ที่น่าทึ่งกว่านั้นสามารถสร้างความหายนะให้กับดาวเทียมของโลกและแม้กระทั่งกับสิ่งมีชีวิต ( SN: 2/26/21 ) นักวิทยาศาสตร์ต้องการระบุอย่างชัดเจนว่าลมเริ่มต้นอย่างไร เพื่อให้เข้าใจมากขึ้นว่าลมจะส่งผลกระทบต่อโลกได้อย่างไร
พื้นผิววิกฤตของอัลฟ์เวนอาจเป็นกุญแจสู่ความลึกลับที่ใหญ่ที่สุดอย่างหนึ่งของดวงอาทิตย์:
ทำไมโคโรนาของดวงอาทิตย์ซึ่งเป็นบรรยากาศภายนอกที่แผ่วเบาของมันจึงร้อนกว่าพื้นผิวของดวงอาทิตย์มาก ( SN: 8/20/17 ) แหล่งความร้อนส่วนใหญ่ อุณหภูมิจะลดลงเมื่อคุณเคลื่อนตัวออกไปไกล แต่โคโรนาของดวงอาทิตย์ส่งเสียงดังที่มากกว่าหนึ่งล้านองศาเซลเซียส ในขณะที่พื้นผิวมีอุณหภูมิเพียงไม่กี่พันองศา
ในปี 1942 นักฟิสิกส์ Hannes Alfvén ได้เสนอวิธีแก้ปัญหาให้กับปริศนา: คลื่นแม่เหล็กชนิดหนึ่งอาจนำพาพลังงานจากพื้นผิวสุริยะและทำให้โคโรนาร้อนขึ้น จนถึงปี 2552 ในการสังเกตคลื่นดังกล่าวโดยตรงในโคโรนาตอนล่างแต่พวกมันมีพลังงานไม่เพียงพอที่จะอธิบายความร้อนทั้งหมด ( SN: 3/19/09 ) นักฟิสิกส์พลังงานแสงอาทิตย์สงสัยว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อคลื่นเหล่านั้นไต่สูงขึ้นไปและพบกับพื้นผิววิกฤตของอัลฟ์เวนอาจมีบทบาทในการให้ความร้อนแก่โคโรนา แต่จนถึงขณะนี้ นักวิทยาศาสตร์ไม่ทราบว่าพรมแดนนี้เริ่มต้นที่ใด
ด้วยขอบเขตที่ระบุ “ตอนนี้เราสามารถเป็นพยานได้โดยตรงว่าความร้อนจากโคโรนาเกิดขึ้นได้อย่างไร” แคสเปอร์กล่าว
เมื่อ Parker ข้ามขอบเขตที่มองไม่เห็น เครื่องมือของ Parker ได้บันทึกความแรงของสนามแม่เหล็กในท้องถิ่นที่เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดและความหนาแน่นของวัสดุที่มีประจุลดลง ท่ามกลางลมสุริยะ คลื่นของอนุภาคที่มีประจุจะพุ่งออกจากดวงอาทิตย์ แต่ใต้พื้นผิววิกฤตของอัลฟ์เวน คลื่นบางลูกจะโค้งกลับไปสู่พื้นผิวของดวงอาทิตย์
น่าแปลกที่การวัดของ Parker แสดงให้เห็นว่าพื้นผิววิกฤตของAlfvénมีรอยย่น นักฟิสิกส์พลังงานแสงอาทิตย์ Craig DeForest จากสถาบันวิจัยตะวันตกเฉียงใต้ในโบลเดอร์ รัฐโคโล กล่าวว่า “นั่นเป็นคำถามที่โดดเด่นมากข้อหนึ่ง ซึ่งเป็นสมาชิกของทีมสอบสวนของ Parker แต่ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการวัดนี้
“มีการถกเถียงกันในชุมชนว่าพื้นผิว Alfven จะมีอยู่จริงหรือไม่” เขากล่าว ทศวรรษที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์จินตนาการขอบเขตว่าเป็นทรงกลมเรียบรอบดวงอาทิตย์ราวกับลูกโลกหิมะ ไม่นานมานี้ บางคนคิดว่ามันจะขาดๆ หายๆ มากจนมองไม่เห็นเมื่อยานอวกาศข้ามผ่าน
ไม่มีภาพใดที่กลายเป็นภาพที่ถูกต้อง พื้นผิวเรียบพอที่จะมองเห็นช่วงเวลาของการข้ามได้ Kasper กล่าว แต่ในระหว่างที่ยานอวกาศเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ในเดือนเมษายน ยานอวกาศได้เข้าและออกจากขอบเขตสามครั้ง การจุ่มครั้งแรกใช้เวลาประมาณห้าชั่วโมง ครั้งสุดท้ายเพียงครึ่งชั่วโมงเท่านั้น
“พื้นผิวเห็นได้ชัดว่ามีโครงสร้างและบิดเบี้ยว” แคสเปอร์กล่าว สล็อตแตกง่าย
