I mitten av solen finns ett rasande kärnvapeninferno som når temperaturer upp till miljontals grader. Ytan är cool i jämförelse, klockan 10, 000 grader Fahrenheit.

Sedan uppe i koronan – det gyllene diset som kan ses runt solen under en total förmörkelse – skjuter temperaturen upp i miljoner igen. Och ingen vet varför.

Vi kanske är på väg att ta reda på det.

Om lite mer än en månad, en NASA-rymdfarkost kommer närmare solen än något tidigare uppdrag – mer än tre fjärdedelar av vägen dit – och det har precis börjat. Laddad med vetenskapliga instrument, Parker-sonden kommer att fortsätta cirkla närmare och närmare, äntligen komma inom några miljoner mil från solen 2025. Om du föreställer dig de 93 miljoner milen härifrån till solen som en fotbollsplan, sonden kommer att ta sig innanför 4-yardlinjen, säger byrån. Och det kommer inte att smälta - mer om det nedan.

Målet är inte bara cool vetenskap. Uppdraget förväntas avslöja mycket om mystiska högenergipartiklar som periodvis spyr ut från solen i tusentals miles per sekund, utgör en risk för satelliter, elnätet, och astronauternas hälsa.

Bland de många forskare som var involverade i planeringen av uppdraget var David J. McComas, en professor i astrofysiska vetenskaper vid Princeton University, och Bill Matthaeus, en professor i fysik och astronomi vid University of Delaware.

Koronans pussel — atmosfärens lager som börjar 1, 300 miles över solens yta - har länge varit ett särskilt fokus för Matthaeus. Varför skulle koronans temperatur nå miljontals grader – ett faktum vi känner till genom att använda instrument som kallas spektrometrar – när solens yta nedanför bara är i tusental?

"Jag tycker om att säga till folk:'Vad skulle du göra om du tände din lägereld eller en eld i din eldstad, och när du gick mot den, blev det kallare?'" sa Matthaeus.

Hans föredragna teori börjar med roiling, turbulent rörelse som uppstår i fotosfären – det gasformiga skiktet som vi uppfattar som solens gula "yta". Denna turbulens samverkar med magnetfältslinjer som strålar ut från solen, plockade dem nästan som om de vore gitarrsträngar, han sa.

De resulterande vågorna vandrar utåt, sedan reflekteras tillbaka, leder till en kaskad som värmer upp koronan till fantastiska temperaturer – vilket ger bränsle till ett annat fenomen som kallas solvind, enligt hans förklaring.

Andra forskare har föreslagit olika teorier. Fyra serier av instrument ombord på Parker Probe förväntas hjälpa till att svara på dessa och andra frågor.

Princetons McComas är ansvarig för en grupp instrument som kommer att upptäcka elektroner, protoner, och andra energiska partiklar som sänds ut av solen under kaotiska händelser som solflammor.

Mätningarna kommer att lagras på solid-state data-inspelare - snygga versioner av flash-enheter - och sedan sändas tillbaka till jorden med antenn när sondens loopingbana tar bort den från solens intensiva värme.

Dessa högenergipartiklar är ett nyckelelement i "rymdväder, "med potential att störa satellitkommunikation, elnätet, och även GPS-funktionen i en smartphone. Med tillräcklig varning för sådana händelser, tekniker kan placera satelliter i säkrare tillstånd, sa McComas.

Liksom Matthaeus, Princeton-fysikern brinner av nyfikenhet över solens tre stora mysterier:den heta koronan, solvinden, och de energiska partiklarna. Men frågade vilka teorier som kan förklara dessa fenomen, bettrade han.

"Jag är en experimentalist, " sa McComas. "Jag går och observerar universum för vad det är."

Så hur kommer de sofistikerade instrumenten att överleva dessa miljoner graders temperaturer?

Svaret har att göra med skillnaden mellan temperatur och värme, och det faktum att solens korona, även om det är varmt, är mycket låg densitet, säger NASA. Temperatur är ett mått på hur snabbt partiklar rör sig, medan värme hänvisar till mängden energi som överförs av dessa partiklar. I solens korona, partiklar färdas med hög hastighet, men det finns få av dem, så relativt lite värme kan överföras.

Byråns forskare förutspår att utsidan av rymdfarkosten Parker kommer att värmas upp "bara" till en temperatur på cirka 2, 500 grader.

Det är fortfarande tillräckligt varmt för att smälta många metaller. Så farkosten är skyddad av en värmesköld - ett kolkompositskum inklämt mellan två kolplattor, designad vid Johns Hopkins Applied Physics Laboratory.

Betsy Congdon, den ledande termiska ingenjören för värmeskölden, demonstrerade dess effektivitet i en NASA-video, värmde upp ena sidan med en blåslampa medan en kollega lugnt rörde den andra sidan med sin bara hand.

Med skyddssköld installerad, Parker-sonden avfyrades klockan 03:31 den 12 augusti, bärs upp av en dånande Delta IV Heavy raket vid Cape Canaveral, Fla.

McComas och Matthaeus var bland hundratals till hands för den respektingivande synen.

"Det känns nästan som en jordbävning, "Sa Matthaeus. "Ljudet är bara extraordinärt."

Medan forskarna hoppas på att få svar på sina frågor, Matthaeus erkände att det inte finns någon säkerhet. Av en sak, fysikern vid University of Delaware har inga tvivel:

"Vi kan vara ganska säkra på att några oväntade saker kommer att upptäckas."

©2018 The Philadelphia Inquirer
Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.