Sunrise III nasbírala přes 200 TB dat o dynamice sluneční atmosféry

Balonová sluneční observatoř Sunrise III uskutečnila v červenci 2024 pozoruhodnou vědeckou misi, během níž shromáždila bezprecedentní množství dat o dynamice sluneční atmosféry. Přístroj nesený stratosférickým balonem strávil ve vzduchu šest a půl dne a za tuto dobu překonal trasu od nejsevernějšího bodu Švédska až po Severozápadní teritorium Kanady. Výsledkem mise je více než 200 terabajtů vědeckých dat, která vědcům otevírají zcela nový pohled na procesy odehrávající se na povrchu naší hvězdy.

Observatoř se zaměřila na tři klíčové jevy – oscilace, erupce a tornáda na Slunci. Právě kombinace těchto pozorování v tak vysokém rozlišení a po tak dlouhou dobu představuje to, co odborníci označují za průlom v solární fyzice. Stratosférický let umožnil přístrojům pracovat nad většinou zemské atmosféry, která jinak zkresluje a pohlcuje část slunečního záření, jež je pro vědecké měření klíčové. Výsledná kvalita snímků a spektrálních dat tak výrazně překonává možnosti pozemských observatoří.

Klíčovým přínosem mise je schopnost pozorovat vrstvu Slunce přibližně 2 000 kilometrů silnou s bezprecedentním detailem a sledovat její dynamiku po dobu několika hodin. To je zásadní rozdíl oproti dosavadním možnostem, kdy vědci museli často pracovat s kratšími časovými řadami nebo nižším prostorovým rozlišením. Procesy v této vrstvě, označované jako chromosféra a přilehlé oblasti, jsou přitom klíčové pro pochopení toho, proč je sluneční koróna mnohonásobně teplejší než samotný povrch Slunce – jeden z dlouhodobě nevyřešených problémů astrofyziky.

Sluneční tornáda, která Sunrise III sledovala, jsou obří plazmové struktury rotující v magnetickém poli Slunce. Jejich průměr může dosahovat tisíců kilometrů a jejich dynamika je úzce spojena s přenosem energie do vyšších vrstev sluneční atmosféry. Oscilace, tedy pravidelné vlnění sluneční hmoty, zase poskytují informace o vnitřní struktuře hvězdy podobně jako seismické vlny umožňují studovat zemské nitro. Erupce pak představují náhlé uvolnění obrovského množství energie, které může mít přímý dopad na zemské magnetické pole a technologickou infrastrukturu.

Trasa letu od severního Švédska přes arktické oblasti do Kanady nebyla zvolena náhodně. Polární oblasti v létě nabízejí výjimečnou výhodu – nepřetržité sluneční světlo po celou dobu letu. Díky tomu mohla observatoř sledovat Slunce kontinuálně bez přerušení způsobených střídáním dne a noci, což je pro dlouhodobé sledování sluneční dynamiky naprosto zásadní podmínka. Stratosférický balon letící ve výšce přibližně 35 kilometrů nad zemí přitom zajistil stabilní platformu pro citlivé vědecké přístroje.

Více než 200 terabajtů nasbíraných dat bude vědcům poskytovat materiál k analýze na mnoho let dopředu. Zpracování takového množství informací je samo o sobě vědeckou výzvou a vyžaduje pokročilé výpočetní metody včetně algoritmů strojového učení. Mezinárodní tým vědců zapojených do projektu Sunrise III zahrnuje odborníky z Německa, Španělska, Japonska a dalších zemí, přičemž koordinaci zajišťuje Max Planck Institut pro výzkum sluneční soustavy.