Met behulp van gegevens van NASA's Parker Solar Probe (PSP), een team onder leiding van het Southwest Research Institute identificeerde laagenergetische deeltjes die op de loer liggen in de buurt van de zon en die waarschijnlijk afkomstig zijn van interacties met zonnewind tot ver buiten de baan om de aarde. PSP waagt zich dichter bij de zon dan enige eerdere sonde, hardware dragen die SwRI hielp ontwikkelen. Wetenschappers onderzoeken de raadselachtige kenmerken van de zon om veel vragen te beantwoorden, inclusief hoe ruimtereizigers en technologie kunnen worden beschermd tegen de straling die gepaard gaat met zonne-evenementen.

"Ons belangrijkste doel is om de versnellingsmechanismen te bepalen die gevaarlijke hoogenergetische deeltjes creëren en transporteren van de zonneatmosfeer naar het zonnestelsel, inclusief de nabije aarde, " zei Dr. Mihir Desai, een missie mede-onderzoeker op de Integrated Science Investigation of the Sun (IS☉IS) instrument suite, een multi-institutioneel project onder leiding van hoofdonderzoeker prof. dr. Dave McComas van Princeton University. IS☉IS bestaat uit twee instrumenten, Energetic Particle Instrument-High (EPI-Hi) en Energetic Particle Instrument-Low (EPI-Lo). "Met EPI-Lo, we waren in staat om extreem laag-energetische deeltjes onverwacht dicht bij de zonneomgeving te meten. We hebben veel verklaringen voor hun aanwezigheid overwogen, maar uiteindelijk vastgesteld dat ze het rokende geweer zijn dat wijst op interacties tussen langzaam en snel bewegende delen van de zonnewind die hoogenergetische deeltjes versnellen van buiten de baan van de aarde. Sommigen van hen reizen terug naar de zon, vertragen tegen het tij van de uitstromende zonnewind, maar nog steeds verrassend hoge energieën behouden."

PSP, die binnen 4 miljoen mijl van het oppervlak van de zon zal reizen, verzamelt nieuwe zonnegegevens om wetenschappers te helpen begrijpen hoe zonnegebeurtenissen, zoals coronale massa-ejecties, het leven op aarde beïnvloeden. Tijdens het stijgende deel van de activiteitscyclus van de zon, onze ster geeft enorme hoeveelheden energieke materie vrij, magnetische velden en elektromagnetische straling in de vorm van coronale massa-ejecties (CME's). Dit materiaal is geïntegreerd in de zonnewind, de gestage stroom van geladen deeltjes die vrijkomt uit de bovenste atmosfeer van de zon. De hoogenergetische zonne-energetische deeltjes (SEP's) vormen een ernstige stralingsbedreiging voor menselijke ontdekkingsreizigers die buiten een lage baan om de aarde wonen en werken en voor technologische activa zoals communicatie en wetenschappelijke satellieten in de ruimte. De missie is het maken van de allereerste directe metingen van zowel de populaties met lage energiebronnen als de meer gevaarlijke, deeltjes met hogere energie in de omgeving van de zon, waar de versnelling plaatsvindt.

Wanneer de activiteit van de zon tot stilstand komt, ongeveer om de 11 jaar, zonne-equatoriale gebieden zenden langzamere zonnewindstromen uit, ongeveer 1 miljoen mijl per uur reizen, terwijl de polen snellere stromen spuwen, twee keer zo snel reizen met 2 miljoen mijl per uur. Stream Interaction Regions (SIR's) worden gecreëerd door interacties op de grens tussen de snelle en langzame zonnewind. Snel bewegende stromen hebben de neiging langzamere stromen in te halen die ten westen van hen op de zon ontspringen, het vormen van turbulente coroterende interactiegebieden (CIR's) die schokgolven en versnelde deeltjes produceren, niet anders dan die van CME's.

"Voor de eerste keer, we observeerden laagenergetische deeltjes van deze CIR's in de buurt van de baan van Mercurius, "Zei Desai. "We hebben ook de PSP-gegevens vergeleken met gegevens van STEREO, een andere sonde voor zonne-energie. Door het volledige bereik van energetische populaties te meten en de gegevens te correleren met andere metingen, we hopen een duidelijk beeld te krijgen van de oorsprong en de processen die deze deeltjes versnellen. Onze volgende stap is om de gegevens te integreren in modellen om de oorsprong van SEP's en andere materialen beter te begrijpen. Parker Solar Probe zal veel raadselachtige wetenschappelijke vragen oplossen - en zal gegarandeerd ook nieuwe genereren."

Dit onderzoek wordt beschreven in het artikel "Properties of Suprathermal-through-Energetic He Ions Associated with Stream interaction Regions Observed over Parker Solar Probe's First Two Orbits, " gepubliceerd op 3 februari in een speciale uitgave van de Astrophysical Journal Supplement Series exclusief gewijd aan de eerste wetenschappelijke resultaten van de Parker Solar Probe-missie.