در ۲ دسامبر ۱۹۹۵، رصدخانه خورشیدی و هلیوسفر (SOHO) متعلق به ESA/NASA به فضا پرتاب شد – مأموریتی که ابتدا بهعنوان دو‑ساله برنامهریزی شده بود.
از ایستگاهش که ۱.۵ million km دورتر از زمین در جهت خورشید قرار دارد، SOHO از چشماندازهای بیوقفهای از ستارهمان بهرهمند است. این رصدخانه تقریباً یک رکورد تقریباً پیوسته از فعالیتهای خورشید ما برای نزدیک به سه دوره ۱۱‑ساله خورشیدی فراهم کرده است.
«این نشانگر نبوغ مهندسان، اپراتورهای ما و دانشمندان، و نیز همکاری بینالمللی است که این مأموریت تمام توقعات را برآورده کرده است»، میگوید پروفسور کارول موندل، مدیر علمی ESA. «SOHO با عبور از چالشهای دلهرهآور، به یکی از طولانیترین مأموریتهای فضایی تاریخ تبدیل شده است.»
«مأموریت SOHO نمونهای عالی از همکاریهای شگفتانگیز میان ناسا و ESA است»، میافزاید نیکی فاکس، معاون مدیر پروژه، ریاست مأموریت علوم در دفتر مرکزی NASA واقع در واشنگتن. «به تیمهای NASA و ESA برای سی سال همکاری شگفتانگیز تبریک میگویم.»
مأموریت بدون درامای خاصی نبوده است. دو سال و نیم پس از پرتاب، فضاپیمای SOHO با خطای جدی مواجه شد؛ بهصورت نامنظم میچرخید و ارتباط خود را با زمین قطع کرد. تیم نجات بینالمللی بهمدت سه ماه بیوقفه کار کرد تا آن را پیدا و بازیابی نماید.
سپس، در نوامبر و دسامبر ۱۹۹۸، ژیروسکوپهای تثبیتکننده فضاپیما از کار افتادند و مسابقهای جدید برای نجات مأموریت آغاز شد. تا فوریه ۱۹۹۹، نرمافزار جدیدی امکان پرواز فضاپیما بدون نیاز به ژیروسکوپ را فراهم کرد و از آن زمان بهطور انقلابی در علم خورشید پیشرفت کرده است.
«SOHO زمینههای نوینی در علم خورشید پیشپا گذاشت. این رصدخانه یک تحول بنیادین در مطالعهٔ آب و هوای فضایی است که نظارت زمانواقعی بر خورشید را فراهم میکند تا طوفانهای خورشیدی احتمالی و خطرناک را که به سمت زمین میروند پیشبینی کند، و میراث آن همچنان مسیر مأموریتهای آینده را هدایت میکند»، میگوید دانیل مولر، دانشمند پروژه ESA برای SOHO و Solar Orbitor.
«SOHO همچنان بهصورت روزانه دادههای با کیفیت بالا تولید میکند و با صدها مقاله که هر سال منتشر میشود، بهرهوری علمی آن بسیار بالا باقی مانده است.»
مقاله جدید دانیل با عنوان «میراث سیساله SOHO در رصد خورشید» در نشریه Nature Astronomy در دوشنبه ۲ دسامبر ۲۰۲۵ منتشر شد. متن پس از تصویر ادامه دارد
در اینجا پنج نکته برجسته از پنج سال گذشته آورده شده است:
۱. نقالهٔ تکپلاسما
SOHO در حوزهٔ «هلیوسزمولوژی» پیشتاز بود. همانند مطالعهٔ نحوهٔ عبور امواج لرزهای در داخل زمین هنگام زلزله، هلیوسزمولوژی به بررسی درون خورشید میپردازد و با مطالعهٔ چگونگی ارتعاش امواج صوتی در آن، به ساختار داخلی آن مینگرد. در اوایل کار خود، SOHO اولین تصاویر جریانهای پلاسما (مواد باردار الکتریکی) زیر سطح خورشید را ارائه داد که پنجرهای منحصربهفرد به لایههای داخلی آن فراهم کرد.
بهدلیل عمر طولانی SOHO، دانشمندان با بهرهگیری از هلیوسزمولوژی معمایی پایداری را حل کردند: جریانهای پلاسما در هر نیمکرهٔ خورشید در یک حلقه یا سلول واحد جریان دارند، نه چندین سلول که پیشتر تصور میشد.
دادهها نشان میدهند که حدود ۲۲ سال طول میکشد تا پلاسما یک حلقهٔ کامل را در اطراف این «نقالهٔ تکپلاسما» تکمیل کند؛ از سطح نزدیک به خط استوا به سمت قطبها جریان مییابد و سپس از عمق داخلی بهسوی خط استوا بازمیگردد. این زمانبندی با دورهٔ مغناطیسی خورشید همخوانی دارد و توضیح میدهد که چگونه لکههای خورشیدی — نواحیای که میدانهای مغناطیسی قوی از سطح خورشید سر میزنند — بهتدریج به سمت خط استوا نزدیکتر میشوند در طول دورهٔ خورشیدی.
۲. آیا خورشید بهصورت ثابت میتابد؟
مقدار انرژی ساطعشده از خورشید یک مقدار بنیادین برای درک تأثیر گرمایش خورشیدی بر جو و اقلیم زمین است. دادههای سیسالهٔ SOHO، همراه با اندازهگیریهای پیشین، اندازهگیریهای بینظیری را در حدود پنجاه سال فراهم میکند.
کل انرژی ساطعشده توسط خورشید تقریباً ثابت میماند؛ بهطور میانگین فقط ۰٫۰۶٪ در طول دورهٔ خورشیدی تغییر میکند. در مقابل، تغییرات در پرتوهای فرابنفش فراگیری بهطور قابلتوجهی بر دما و شیمی لایهٔ فوقانی هوا در کرهٔ زمین تأثیر میگذارد، اما عامل مستقیم گرمایش جهانی مشاهدهشده در سطح زمین نیست.
۳. نظارت بر طوفانهای خورشیدی به قانون تبدیل شد
SOHO نقش محوری در توسعهٔ سیستمهای نظارت بر هوافضای فضایی بهصورت زمانواقعی ایفا کرده است؛ بهدرجةای که در اکتبر ۲۰۲۰ بهعنوان بخشی از قانون ایالات متحده به تصویب رسید.
قانون «PROSWIFT» بهطور خاص به ابزار کروناگرام زاویهٔ بزرگ و طیفی (LASCO) موجود در SOHO اشاره دارد.
LASCO یک کروناگرام است؛ یک تلسکوپ با دیسکی که مرکز دید را میپوشاند. با مسدود کردن نور مستقیم خورشید، این ابزار میتواند نور اطراف، بهنام هاله، را ببینند. این امکان را برای ما فراهم میکند تا ریزشهای تاجی کرونالی — انفجارهای بزرگ مواد خورشیدی و میدانهای مغناطیسی — را هنگام خروج از خورشید مشاهده کنیم و هشدار تا سه روزه دربارهٔ طوفانهای فضایی مخرب که به سمت زمین میآیند، فراهم سازد.
۴. ۵۰۰۰ ستارهدنبالهای – و در حال افزایش!
قابلیت تلسکوپ بهعنوان شکارچی ستارهدنبالهای پیشبینی نشده بود، ولی تبدیل به موفقیتی شگفتانگیز شد. بهدلیل تأثیر فیلترینگ کروناگرام SOHO، ستارهدنبالههای «قاطع خورشید» — که بهفاصلههای بسیار نزدیک به خورشید میرسند — نیز قابل رؤیت میشوند.
تمام ستارهدنبالههایی که توسط SOHO مشاهده میشوند، قاطع خورشید نیستند. بهعنوان مثال، این رصدخانه شهابتلسکوپ Tsuchinshan–ATLAS را که بهنام «ستارهدنبالهٔ بزرگ ۲۰۲۴» شناخته میشود، یک شهاب غیرمتناوب از حاشیه دوری منظومهٔ خورشیدی، بهخوبی بهتصویر کشید.
SOHO شهابدنبالهٔ پنجهزارم خود را در مارس ۲۰۲۴ کشف کرد و به این ترتیب به پراستشماریترین کشفکنندهٔ شهابدنباله در تاریخ تبدیل شد. اکثر این شهابدنبالهها توسط دانشمندان شهروندی در سراسر جهان از طریق پروژه «Sungrazer» یافت شدهاند. این مشاهدات دادههای ارزشمندی دربارهٔ حرکت، ترکیب و تولید غبار شهابدنبالهها فراهم کرده است.
۵. تسهیل کشفیات آینده
موفقیت SOHO نسل بعدی رصدخانههای خورشیدی را از لحاظ فناوری و اهداف علمی شکل داده است و بهعنوان الگویی برای سیاستهای دادههای باز و همکاریهای بینالمللی شناخته میشود.
بهعنوان مثال، مأموریت Solar Orbiter که تحت رهبری ESA است، با تصویربرداری از قطبهای خورشیدی در عرضهای بالاتر و پرواز نزدیکتر به خورشید، بسیاری از ابزارهای خود را بهعنوان جانشینهای SOHO طراحی کرده است. بههمین ترتیب، Solar Dynamics Observatory (SDO) ناسا نسخههای پیشرفتهتری از ابزارهای SOHO را بهکار میگیرد تا میراثی که SOHO در زمینه تصویربرداری تمام صفحه و هلیوسزمولوژی آغاز کرده بود، ادامه یابد. افزون بر این، SOHO بهطور مرتب در «اندازهگیریهای چند نقطهای» مشارکت میکند که زمینه اساسی برای Solar Orbiter و Parker Solar Probe ناسا فراهم میسازد؛ دو ماموریتی که در مدارهای منحصربهفرد خود بهدور خورشید میچرخند.
بهطور تازهتر، Proba‑3 ایستگاه ESA به فضا رفت تا نماهای جدیدی از هالهٔ کمنور خورشید بهدست آورد، در حالی که مأموریت آینده Vigil اولین بار خواهد بود که خورشید را از «جانبه» نظارت میکند و طوفانهای خورشیدی را پیش از ورود به میدان دید SOHO شناسایی مینماید.
«SOHO یک موفقیت همهجانبه و درخشانی است، که بهدلیل تعهد تیمهایی که این دستگاه شگفتانگیز را در آسمان نگه میدارند، میسر شده است»، میگوید دانیل. «علوم آن همچنان ارزشمند و مرتبط باقی میماند، سرویس دهندهٔ نسلهای متعدد از دانشمندان، و من اطمینان دارم که میراث آن برای دهههای آینده مسیر علم خورشیدی را هدایت خواهد کرد.»
نکات برای ویراستاران
«میراث سیساله SOHO در رصد خورشید» نوشتهٔ مولر و همکاران، امروز در نشریه Nature Astronomy منتشر شده است.
برای اطلاعات بیشتر لطفاً تماس بگیرید:
روابط عمومی ESA
media@esa.int