ソーラーオービターの時代に科学者を結びつける

自然天文学 (2023)この記事を引用

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ESA/NASA ソーラーオービター宇宙船に特化した最初の打ち上げ後科学会議は、ミッション開始から約 2 年半後にベルファストで直接開催され、新たな協力関係の構築と古い友情の再燃に焦点が当てられました。

太陽は、光、熱、エネルギーの源として地球上の生命を創造し維持する役割を果たしているにもかかわらず、太陽と地球の関係、そして実際、太陽と太陽圏との関係は、依然として難問のようなものである。太陽磁場は太陽の内部深部のプラズマ流によって生成され、駆動されることがモデルによって予測され、観測によって確認されているようです。これらの力線は、黒点や活動領域として目に見える太陽表面を突き抜けて太陽圏に広がり、そこで惑星磁気圏と相互作用し、高エネルギー粒子や太陽プラズマ噴火を導くことができます。しかし、太陽ミッションは伝統的に黄道面内から太陽を観察することに限定されており、その結果、極付近で太陽磁場がどのように変化するかについては観察されていません。既存の太陽天文台も、太陽を 1 つの天文単位 (つまり、地球の軌道) から観測する傾向があり、そのため、太陽の噴火の観測は、プラズマが混合された後に生成されるプラズマのその場での測定と関連付けられています。乱流の太陽圏を通って伝播して上昇します。

2022年9月12～16日にベルファストのアセンブリービルで開催された第8回ソーラーオービターワークショップは、ソーラーオービターミッションの打ち上げ以来（そして新型コロナウイルス感染症のパンデミックが始まって以来）初めて、さまざまな機器の科学者らが参加した。チームは直接会って初期結果を発表し、話し合った。欧州宇宙機関 (ESA) と NASA (アメリカ航空宇宙局) の共同作業であるソーラーオービターは、ESA のコズミックビジョン 2015 ～ 2025 プログラムの最初のミッションであり、その目標の 2 つは宇宙の起源を理解することです。太陽の磁場、そして太陽で起こっていることと、噴出したプラズマが混合する前にその場で検出されることを結びつけます。ソーラー・オービターは、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）のパンデミックが始まる直前の2020年2月にフロリダ州のケープ・カナベラルから打ち上げられたが、パンデミックにより宇宙船と機器の試運転は、さまざまな機器チーム（たとえば、、www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Solar_Orbiter/Solar_Orbiter_ready_for_science_despite_COVID-19_setbacks)。

ソーラー・オービターには多種多様な機器が搭載されており、パンデミックの影響で若い科学者が自分の研究を発表する機会が減ったことを考慮して、さまざまな機器を中心としたレビューを発表する若手研究者を招待するという意識的な決定が下されました。これらのレビュープレゼンテーションはそれぞれ、ソーラーオービターの機器によって提供される強みと機会についての独自の洞察を提供し、発表者は今後の観測キャンペーンの指針となる質問をする機会も得ました。

まだ新しいミッションではありますが、科学フェーズが 2021 年末に始まり、ワークショップの開始までに科学品質のデータを持つ 1 つの近日点が完了したため、すでにさまざまな観測と結果が提示される可能性があります。極端紫外線イメージャーによる約 100 万度の温度での低太陽コロナの高い時間的および空間的分解能の観測は、振動するコロナループや小規模なエネルギー放出 (いわゆるキャンプファイヤー) を識別するのに理想的であることが示されました。さまざまな高解像度リモートセンシング機器を相互に調整することにより、コロナ環境スペクトルイメージング機器を使用したキャンプファイヤーの分光観測や、偏波測定およびヘリオ地震イメージャを使用した磁気環境の調査も可能になりました。ソーラー・オービターの軌道は、地球から遠く離れた太陽の裏側を回っており、X線をイメージングする分光計/望遠鏡と、太陽と地球の線から離れた太陽フレアやコロナ質量放出の観測を提供するために不可欠なメティス・コロナグラフを備えています。。

ソーラー・オービターの科学的ペイロードは、リモートセンシングとその場での機器の両方を組み合わせた点でユニークであり、これにより太陽での噴火を観察し、探査機上空を通過する際に測定することが可能になります。これには、宇宙船が太陽と磁気的に接続されている場所を正確に推定する必要があるため、打ち上げ前のミッションの重要な要素の 1 つは、この磁気接続を予測するように設計された一連のモデルの開発でした。これらのモデルは、観測キャンペーンの前に、さまざまな機器をどこに向けるのが最適かを予測するために、またその後、探査機で検出された物質の起源を特定するために使用されます。太陽と探査機を結び付ける上でのこれらのモデルの重要な役割は、その場での粒子や磁場の検出の多くが太陽で観察されるさまざまな噴火や現象に関連していることから、すでに明らかになっています。ミッションが継続し、これらのモデルが成熟するにつれ、私たちは太陽と太陽圏の関係について新たな洞察を得ることができるでしょう。

新しい使命として、このワークショップの目標の 1 つは、すでにさまざまな機器に関与している人々以外のより広範なコミュニティによるソーラーオービターのデータと観測の利用を促進することでした。これを行うために、10 の機器チームがそれぞれの機器の簡単な紹介を行うデータ分析の日を企画しました。Jupyter ノートブックを事前に準備して、機器のデータへのアクセス、準備、処理の概要を説明しました。。これにより、機器チーム以外の研究者がデータにアクセスして作業できるようになっただけでなく、チームメンバーが他の機器からのデータを使用できる機会も提供され、さらなるコラボレーションと科学のつながりを促進することができました。さらに、新しい (および古い) メンバーにアクセスポイントを提供することを目的として、さまざまな機器チームによって準備および提示されたすべての資料は、引き続き GitHub (https://github.com/SolarOrbiterWorkshop/solo8_tutorials) 経由でオンラインで利用できるようになります。コミュニティのソーラーオービターデータへのアクセス。

第 8 回ソーラー・オービターのワークショップは、ミッション開始後初の対面での科学会議としてだけでなく、新しいコラボレーションの発展と古いネットワークの再燃の機会としても大成功でした。世界的なパンデミックによって課された制限にもかかわらず、探査機は順調に稼働し、新しく刺激的な観測を行っており、コミュニティのメンバー全員がそれを最大限に活用しています。長く続きますように！

天体物理学研究センター、クイーンズ大学ベルファスト、ベルファスト、北アイルランド、英国

デビッド・ロング

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デビッド・ロングへの手紙。

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転載と許可

ロング、D. ソーラーオービターの時代の科学者をつなぐ。ナット・アストロン（2023）。 https://doi.org/10.1038/s41550-023-01999-7

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発行日: 2023 年 5 月 31 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-023-01999-7

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