Misja TESS, następca teleskopu Kepler, wyniesiona na orbitę

Start misji TESS

Tuż po północy 19 kwietnia 2018 roku, rakieta Falcon 9 wyniosła na orbitę misję TESS, Transiting Exoplanet Survey Satellite. Misja ta jest następczynią powoli kończącej się misji Kepler, która dostarczyła nam wielu informacji na temat planet krążących wokół innych gwiazd (egzoplanet), a przy okazji danych fotometrycznych o bezprecedensowej dokładności dla dziesiątek tysięcy gwiazd. W odróżnieniu od poprzednika, misja TESS będzie dokonywała pomiarów jasności gwiazd na całym niebie. Głównym celem tych obserwacji będą gwiazdy późnych typów widmowych (G, K i M) jaśniejsze niż 12 magnitudo. W tej grupie znajduje się około 500 tysięcy gwiazd, w tym około 1000 pobliskich czerwonych karłów. O ile dzięki teleskopowi Kepler odkryliśmy prawie 4 tysiące egzoplanet, misja TESS powinna poszerzyć tę listę do około 20 tysięcy. Spodziewamy się, że wśród tej liczby znajdzie się przynajmniej kilkaset planet o rozmiarach podobnych do Ziemi, zaś około 20 z nich będzie leżało w obszarze ekosfery swojej macierzystej gwiazdy.

Misja TESS zostanie umieszczona na dość nietypowej orbicie wokółziemskiej, o wyraźnej eliptyczności i okresie równym połowie okresu orbitalnego Księżyca. Aby osiągnąć docelową orbitę, TESS ma dokonać bliskiego przelotu obok Księżyca. Okres orbitalny oraz orientacja tej orbity pozwoli na stabilne funkcjonowanie misji przez ponad 10 lat. Misja powinna rozpocząć obserwacje już za dwa miesiące. Do zbierania danych posłużą cztery szerokokątne kamery wyposażone w matryce CCD, każda o rozmiarze 16.8 milionów pikseli.

Podobnie, jak w przypadku misji Kepler, wrocławscy astronomowie biorą udział w Konsorcjum misji TESS, i będą analizować zebrane przez nią obserwacje.

Pierwszy znak nowego cyklu aktywności magnetycznej Słońca

263 lata temu, w lutym 1755, rozpoczął się pierwszy cykl aktywności słonecznej. Tak naprawdę, to Słońce było aktywne także wcześniej, ale od tego momentu rozpoczęliśmy numerowanie kolejnych cykli. Zmiany aktywności widoczne są w liczbie plam na fotosferze słońca. Plamy to obszary, w których następuje wypływ pola magnetycznego wędrującego z głębszych warstw Słońca. W miejscach wypływu obserwuje się obszary nieco chłodniejsze niż otoczenie, słabiej świecące, które wydają się prawie czarne.

Na początku cyklu plam jest niewiele i pojawiają się głównie na dużych szerokościach heliograficznych. Wraz z upływem czasu rejestrujemy ich coraz więcej, jednocześnie obszar pojawiania się plam przesuwa się systematycznie w kierunku równika słonecznego. Po osiągnięciu maksimum następuje powolne zmniejszanie się liczby plam. Zwykle koniec cyklu charakteryzuje się tym, że widzimy plamy starego cyklu w okolicy równika słonecznego ale w obszarach dużych szerokości heliograficznych pojawiają się plamy nowego cyklu.

Całość opisanych zmian trwa około 11 lat. Każdy cykl jest nieco inny. Maksima różnią się liczbą widocznych plam, podobnie jak minima. Nieraz minimum może być bardzo głębokie. Możemy wtedy nie zobaczyć plam nawet przez kilka miesięcy. Ostatni raz taka sytuacja miała miejsce w 2008 r., kiedy obserwowaliśmy najgłębsze minimum aktywności Słońca od ponad 100 lat. Niektórzy zaczęli wieszczyć wejście w wieloletni okres braku aktywności, który mógłby mieć dramatyczne skutki dla naszego klimatu, podobnie jak miało to miejsce w czasie minimum Maundera (druga połowa XVII w.). Zimy w Europie były wtedy wyjątkowo srogie, co zostało upamiętnione w wielu źródłach historycznych, które wspominają choćby o traktach prowadzonych przez zamarzniętą Zatokę Fińską, na których można było wymienić konie znajdując się kilkadziesiąt kilometrów od lądu.

Nic dziwnego, że astronomowie czekali na plamy nowego cyklu z niecierpliwością. Dziś możemy ogłosić: Ufff! Nowy cykl nieśmiało daje o sobie znać! W najnowszym RHESSI nuggets pojawiła się właśnie informacja o obserwacji plamy nowego cyklu. 

Ta plama jest mała. Tak mała, że trudno ją zobaczyć na monitorze bez powiększania obrazu. Ma jednak cechę, która pozwala jednoznacznie stwierdzić jej przynależność do dwudziestego piątego cyklu aktywności. Pole magnetyczne w okolicy plamy ma pewien charakterystyczny rozkład. W wielkim skrócie chodzi o to, że plamy wykazują zawsze dwubiegunowość. Dodatkowo bieguny magnetyczne ustawiają się w danym cyklu, na danej półkuli Słońca, zawsze w tym samym porządku. Na przykład najpierw wędruje biegun N, a podąża za nim biegun S. W następnym cyklu ten porządek się odwraca. Taki właśnie obszar, o biegunowości przeciwnej do obszarów cyklu 24., zaobserwowano 9. kwietnia 2018 r.

Z ostatniej chwili: są już także doniesienia o pierwszym rozbłysku z tego obszaru.

Wyjaśnienie do rysunku: Pierwsza plama nowego, dwudziestego piątego, cyklu aktywności Słońca. Obszar, w którym została zaobserwowana oznaczono czerwonym prostokątem. Lewa kolumna przedstawia obraz w zakresie światła widzialnego.  Prawa kolumna przedstawia rozkład pola magnetycznego w fotosferze słonecznej. Bieguny magnetyczne tego obszaru mają układ przeciwny względem obszarów cyklu 24., co oznacza, że jest to obszar nowego cyklu. Dolny wiersz zawiera powiększone fragmenty zaznaczone czerwonym prostokątem.