La Solar Orbiter obté les primeres imatges dels pols del Sol.

Gràcies a la nova òrbita inclinada al voltant del Sol, la nau espacial Solar Orbiter, dirigida per l'Agència Espacial Europea, és la primera a obtenir imatges dels pols solars des de fora del pla eclíptic. L'angle de visió únic de Solar Orbiter canviarà la nostra comprensió del camp magnètic solar, el cicle solar i el funcionament del clima espacial.

La Solar Orbiter s'apropa al pol sud del Sol. Crèdit: ESA,

Qualsevol imatge que hagis vist del Sol va ser presa des del voltant de l'equador solar. Això és degut a que la Terra, els altres planetes i totes les altres naus espacials operatives orbiten al voltant del Sol dins d'un disc pla anomenat pla eclíptic. En inclinar la seva òrbita fora d'aquest pla, Solar Orbiter revela el Sol des d'un angle completament nou.

El vídeo anterior compara la vista del Solar Orbiter (en groc) amb la de la Terra (en gris), el 23 de març de 2025. En aquell moment, el Solar Orbiter observava el Sol des d'un angle de 17° per sota de l'equador solar, prou per veure directament el pol sud del Sol. vistes encara estan per arribar.

"Avui revelem les primeres imatges de la història de la humanitat del pol del Sol", afirma la professora Carole Mundell, directora científica de l'ESA. «El Sol és la nostra estrella més propera, font de vida i potencial pertorbador dels sistemes moderns d'energia espacial i terrestre, i és imperatiu que comprenguem com funciona i aprenguem a predir el seu comportament. Aquestes imatges noves i úniques de la nostra missió Solar Orbiter són el començament d'una nova era de la ciència solar».

Totes les mirades posades al pol sud del Sol

Clic a la imatge per engrandir. Las primeres imatges del pol sud del Sol captades por la Solar Orbiter. Si voleu veure el detall de les imatges, feu un clic aquí per ampliar-la i veure les versions en vídeo de les dades (en anglès).

Cadascun dels instruments observa el Sol d'una manera diferent. El PHI captura imatges del Sol en llum visible (a dalt a l'esquerra) i mapeja el camp magnètic de la superfície solar (a dalt al centre). L'EUI captura imatges del Sol en llum ultraviolada (a dalt a la dreta), revelant el gas carregat a un milió de graus a l'atmosfera exterior del Sol, la corona. L'instrument SPICE (fila inferior) captura la llum procedent de diferents temperatures del gas carregat per sobre de la superfície solar, i revela així les diferents capes de l'atmosfera solar.

El collage anterior mostra el pol sud del Sol tal com es va registrar entre el 16 i el 17 de març del 2025, quan la sonda Solar Orbiter observava el Sol des d'un angle de 15° per sota de l'equador solar. Es tractava de la primera campanya d'observació des d'un angle elevat de la missió, uns dies abans d'assolir el seu angle de visió màxim de 17°.

Les imatges que es mostren a dalt van ser preses per tres dels instruments científics de la Solar Orbiter: Visor polarimètric i heliosísmic (PHI), Visor de l'Ultraviolat Extrem (EUI) i el Visor espectral del medi coronal (SPICE).

"No sabíem exactament què esperar d'aquestes primeres observacions, ja que els pols del Sol són, literalment, terra ignota", afirma el professor Sami Solanki, que dirigeix l'equip de l'instrument PHI de l'Institut Max Planck per a la Investigació del Sistema Solar (MPS) a Alemanya.

En comparar i analitzar les observacions complementàries realitzades per aquests tres instruments d'imatge, podem aprendre com es mou el material a les capes externes del Sol. Això pot revelar patrons inesperats, com vòrtex polars (gas en remolí) similars als que s'observen al voltant dels pols de Venus i Saturn.

Aquestes observacions noves i revolucionàries també són clau per comprendre el camp magnètic del Sol i per què s'inverteix aproximadament cada 11 anys, coincidint amb un pic d'activitat solar. Els models i les prediccions actuals del cicle solar d'11 anys no aconsegueixen predir amb exactitud quan i amb quina intensitat el Sol assolirà el seu estat més actiu.

Magnetisme caòtic al màxim solar

Una de les primeres troballes científiques de les observacions polars del Solar Orbiter és el descobriment que, al pol sud, el camp magnètic del Sol es troba actualment en un estat caòtic. Mentre que un imant normal té un pol nord i un pol sud ben definits, els mesuraments del camp magnètic realitzats per l'instrument PHI mostren queal pol sud del Sol hi són presents camps magnètics de polaritat tant nord com sud.

Clic a la imatge per engrandir. PHI detecta magnetisme caòtic al pol sud del Sol. Crèdit: ESA

Això passa només durant un breu període de temps a cada cicle solar, al màxim solar, quan el camp magnètic del Sol s'inverteix i assoleix la seva màxima activitat. Després de la inversió del camp, una única polaritat hauria d'acumular-se lentament i prendre el control als pols del Sol. Dins de 5 o 6 anys, el Sol assolirà el proper mínim solar, durant el qual el camp magnètic estarà més ordenat i el Sol mostrarà els nivells més baixos d'activitat.

"Encara no es comprèn del tot com es produeix exactament aquesta acumulació, i per això Solar Orbiter ha arribat a latituds altes en el moment just per seguir tot el procés des de la seva perspectiva única i avantatjosa", assenyala Sami.

Vista de pol a pol del camp magnètic solar obtinguda pel PHI. Crèdit: ESA

La visió de PHI del camp magnètic complet del Sol posa aquests mesuraments en context. Com més fosc és el color (vermell/blau), més fort és el camp magnètic al llarg de la línia de visió des del Solar Orbiter fins al Sol.

Els camps magnètics més forts es troben en dues bandes a banda i banda de l'equador solar. Les regions de color vermell fosc i blau fosc ressalten les regions actives, on el camp magnètic es concentra a les taques solars de la superfície del Sol (fotosfera). Mentrestant, tant el pol sud com el pol nord del Sol estan esquitxats de taques vermelles i blaves. Això demostra que, a petita escala, el camp magnètic del Sol té una estructura complexa i en canvi constant.

SPICE mesura el moviment per primer cop

Una altra “primícia” interessant per a Solar Orbiter prové de l'instrument SPICE. Com que és un espectrògraf d'imatges, SPICE mesura la llum (línies espectrals) emesa per elements químics específics —entre els quals hi ha l'hidrogen, el carboni, l'oxigen, el neó i el magnesi— a temperatures conegudes. Durant els darrers cinc anys, SPICE ha utilitzat això per revelar el que passa en diferents capes per sobre de la superfície del Sol.

Ara, per primera vegada, l'equip de SPICE també ha aconseguit utilitzar el seguiment precís de les línies espectrals per mesurar la velocitat a què es mouen els cúmuls de material solar. Això es coneix com a «mesura Doppler», anomenada així pel mateix efecte que fa que les sirenes de les ambulàncies canviïn de to en passar.

El mapa de velocitats resultant revela com es mou el material solar dins una capa específica del Sol. A continuació, es pot comparar directament la ubicació i el moviment de les partícules (ions de carboni) en una capa fina anomenada «regió de transició», on la temperatura del Sol augmenta ràpidament de 10,000 °C a centenars de milers de graus.

Clic a la imatge per engrandir. SPICE observa el pol sud del Sol. Crèdit: ESA.

La imatge de dalt mostra un mapa d'intensitat que revela la ubicació dels grups d'ions de carboni. La imatge de sota mostra un mapa de velocitat, en què el blau i el vermell indiquen la velocitat a què els ions de carboni s'acosten i s'allunyen de la nau espacial Solar Orbiter, respectivament. Les taques més fosques de blau i vermell estan relacionades amb el material que flueix més ràpid a causa de petites columnes o raigs.

Fonamentalment, els mesuraments Doppler poden revelar com les partícules són expulsades del Sol en forma de vent solar. Descobrir com el Sol produeix el vent solar és un dels principals objectius científics del Solar Orbiter.

"Els mesuraments Doppler del vent solar que surt del Sol realitzats per missions espacials actuals i passades s'han vist obstaculitzats per la visió rasant dels pols solars. Els mesuraments des de latituds altes, ara possibles amb Solar Orbiter, suposaran una revolució en la física solar" afirma el líder de l'equip SPICE, Frédéric Auchère, de la Universitat de París-Saclay (França). 

El millor encara ha de venir.

Aquestes són només les primeres observacions realitzades per Solar Orbiter des de la nova òrbita inclinada, i gran part d'aquest primer conjunt de dades encara està pendent d'una anàlisi més detallada. S'espera que el conjunt complet de dades del primer vol complet de pol a pol de la Solar Orbiter al voltant del Sol arribi a la Terra l'octubre del 2025. Els deu instruments científics de Solar Orbiter recopilaran dades sense precedents en els propers anys.

"Aquest és només el primer pas de l'«escala al cel» del Solar Orbiter: els anys vinents, la nau espacial s'allunyarà encara més del pla eclíptic per obtenir millors vistes de les regions polars del Sol. Aquestes dades transformaran la nostra comprensió del camp magnètic solar, el vent solar i l'activitat solar", assenyala Daniel Müller, científic del projecte Solar Orbiter de l'ESA.

Clic a la imatge per engrandir.  Veure traducció a sota. Crèdit: ESA

Text imatge:
Per què la Solar Orbiter es dirigeix ​​cap als pols del Sol?: Els planetes i gairebé totes les naus espacials fins avui orbiten al voltant de l'equador solar. Des de febrer de 2025, l'òrbita de la nau espacial Solar Orbiter, dirigida per l'ESA, s'inclina fora d'aquest pla, cosa que ens permet obtenir les primeres imatges nítides de les regions polars del Sol. Durant els propers anys, observarà el Sol des de angles cada vegada més elevats; Primeres imatges polars: les primeres imatges dels pols del Sol podrien revelar vòrtex polars (gas en remolí) o altres patrons inesperats, així com l'impacte del camp magnètic del Sol que s'obre a l'espai en aquestes regions; La dinamo solar: el seguiment del moviment a la superfície i sota d'ella a prop dels pols millorarà els models sobre com es genera i canvia amb el temps el camp magnètic del Sol, la qual cosa és crucial per predir el cicle solar; El clima espacial: el seguiment del moviment i la composició del vent solar i les tempestes solars lluny de l'equador solar millorarà les previsions meteorològiques espacials; Camp magnètic global: Els mesuraments des d'angles més elevats revelen més detalls sobre el límit entre les meitats nord i sud del camp magnètic solar, que canvia al llarg del cicle solar.

Solar Orbiter és el laboratori científic més complex ja creat per estudiar la nostra estrella dadora de vida, ja que prenem imatges del Sol des d'una distància més propera a qualsevol altra nau espacial anterior i és la primera en observar les seves regions polars.

El febrer de 2025, Solar Orbiter va començar oficialment la part de «alta latitud» del seu viatge al voltant del Sol, inclinant la seva òrbita en un angle de 17° respecte a l'equador solar. Pel contrari, els planetes i totes les altres naus espacials que observen el Sol orbiten en el pla eclíptic, amb una inclinació màxima de 7° respecte a l'equador solar.

L'única excepció a això és la missió Ulysses de la ESA/NASA (1990-2009), que va sobrevolar els polos del Sol però no portava cap instrument d'imatge. Les observacions del Solar Orbiter complementaran les d'Ulysses a l'observar els pols per primera vegada amb telescopis, a més d'un conjunt complet de sensors in situ, mentre mira molt més a prop del Sol. A més, el Solar Orbiter supervisarà els canvis als pols al llarg del cicle solar.

El Solar Orbiter seguirà orbitant al voltant del Sol amb aquest angle d'inclinació fins al 24 de desembre del 2026, quan el seu proper vol prop de Venus inclinarà la seva òrbita a 24°. A partir del 10 de juny del 2029, la nau espacial orbitarà al voltant del Sol amb un angle de 33°. Resum del viatge del Solar Orbiter al voltant del Sol fent un clic aquí.

Solar Orbiter és una missió espacial de col·laboració internacional entre l'ESA i la NASA, operada per l'ESA. L'instrument Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI) de Solar Orbiter està dirigit per l'Institut Max Planck per a la Recerca del Sistema Solar (MPS), Alemanya. L´instrument Extreme Ultraviolet Imager (EUI) està dirigit pel Reial Observatori de Bèlgica (ROB). L´instrument Spectral Imaging of the Coronal Environment (SPICE) és un instrument de serveis dirigides per Europa, liderat per l´Institut d´Astrofísica Espacial (IAS) de París, França.

El Solar Orbiter obté las primeres imatges del pol sud del Sol. Crèdit: ESA.

Ho he vist aquí.