Klockan 23.03 (lokal tid) söndagen den 9 februari kl. Europas senaste uppdrag för att studera solen kommer att lyfta från Cape Canaveral i Florida, USA. Kallas Solar Orbiter, detta uppdrag från Europeiska rymdorganisationen (ESA) kommer att resa till planeten Merkurius omloppsbana för att studera solen som aldrig förr, returnerar fantastiska nya bilder av dess yta.

Utrustad med instrument och kameror, det decennielånga uppdraget är inställt på att förse forskare med nyckelinformation i sin pågående solforskning. Vi pratade med tre solfysiker om vad uppdraget kan lära oss och de fem obesvarade frågorna om solen som det äntligen kan hjälpa oss att lösa.

1. När solutbrott är på väg mot vår väg

Solar Orbiter kommer att nå ett minimiavstånd på 0,28 % av avståndet mellan jorden och solen under hela sitt uppdrag, som kan pågå resten av 2020-talet. Inget annat uppdrag kommer att ha kommit närmare solen, spara till NASA:s pågående Parker Solar Probe-uppdrag, som kommer att nå bara 0,04 gånger avståndet jord-sol.

Dr. Emilia Kilpua från Helsingfors universitet i Finland är koordinator för ett projekt som heter SolMAG, som studerar utbrott av plasma från solen som kallas coronal mass ejections (CME). Hon säger att denna närhet, och en serie kameror som Parker Solar Probe saknar, kommer att ge Solar Orbiter chansen att samla in data som är betydligt bättre än någon annan rymdfarkost innan den, hjälper oss att övervaka CME.

"En av de fantastiska sakerna med Solar Orbiter är att den kommer att täcka många olika avstånd, så vi kan verkligen fånga dessa koronala massutkastningar när de utvecklas från solen till jorden, ' Hon sa. CME kan orsaka rymdväderhändelser på jorden, störa våra satelliter, så detta kan ge oss ett bättre system för tidig varning för när de är på väg.

2. Varför solen blåser en överljudsvind

En av de stora obesvarade frågorna om solen gäller dess yttre atmosfär, känd som dess corona. "Det är uppvärmt till (mer än) en miljon grader, och vi vet för närvarande inte varför det är så varmt, sa Dr Alexis Rouillard från Institutet för forskning i astrofysik och planetologi i Toulouse, Frankrike, koordinatorn för ett projekt som studerar solvind som heter SLOW_SOURCE. "Det är (mer än) 200 gånger temperaturen på solens yta."

En konsekvens av denna heta korona är att solens atmosfär inte kan hållas tillbaka av dess gravitation, så den har en konstant vind av partiklar som blåser ut i rymden, känd som solvind. Denna vind blåser i mer än 250 km per sekund, upp till hastigheter på 800 km per sekund, och vi vet för närvarande inte hur den vinden pressas utåt till överljudshastigheter.

Dr Rouillard hoppas kunna studera den långsammare solvinden med hjälp av Solar Orbiter, vilket kan hjälpa oss att förklara hur stjärnor som solen skapar överljudsvindar. "Genom att komma närmare solen samlar vi in ​​fler (orörda) partiklar, ' han sa. "Solar Orbiter kommer att ge oöverträffade mätningar av solvindens sammansättning. (Och) vi kommer att kunna utveckla modeller för hur vinden (trycks ut) i rymden.'

3. Hur dess stolpar ser ut

Under loppet av sitt uppdrag, Solar Orbiter kommer att göra upprepade möten med planeten Venus. Varje gång det gör det, vinkeln på rymdfarkostens bana kommer att höjas något tills den stiger över planeterna. Om uppdraget förlängs som hoppats till 2030, den kommer att nå en lutning på 33 grader – vilket ger oss vår första utsikt över solens poler någonsin.

Förutom att vara fascinerande, det kommer att finnas en del viktig vetenskap som kan göras här. Genom att mäta solens magnetfält vid polerna, forskare hoppas få en bättre förståelse för hur och varför solen går igenom 11-åriga aktivitetscykler, kulminerade i en vändning av dess magnetiska poler. De kommer att vända igen i mitten av 2020-talet.

"Genom att förstå hur magnetfälten är fördelade och utvecklas i dessa polära områden, vi får en ny insikt om de cykler som solen går igenom, sa Dr Rouillard. 'Vart elfte år, solen går från ett minimalt aktivitetstillstånd till ett maximalt aktivitetstillstånd. Genom att mäta från höga breddgrader, det kommer att ge oss nya insikter om den cykliska utvecklingen av (solens) magnetfält.'

4. Varför den har polära "kronor"

Ibland bryter solen ut enorma armliknande materialöglor från dess yta, som är kända som prominenser. De sträcker sig från dess yta in i koronan, men deras bildning är inte riktigt förstådd. Solar Orbiter, dock, kommer att ge oss vår mest detaljerade titt på dem hittills.

"Vi kommer att ha mycket intrikata synpunkter på några av dessa aktiva regioner och deras tillhörande framträdande platser, säger professor Rony Keppens från KU Leuven i Belgien, koordinator för ett projekt som heter PROMINENT som studerar solprominenser. "Det kommer att vara möjligt att ha fler än flera bilder per sekund. Det betyder att en del av dynamiken som inte hade setts tidigare nu kommer att visualiseras för första gången.

Några av solens största prominenser kommer från nära dess poler, så genom att höja sin lutning kommer Solar Orbiter att ge oss en unik titt på dessa fenomen. "De kallas polära kronprominenser, för de är som kronor på solens huvud, sa prof. Keppens. "De omger polarområdena och de lever väldigt länge, veckor eller månader i sträck. Det faktum att Solar Orbiter kommer att ha förstahandsvyer av polarområdena kommer att bli spännande, speciellt för studier av prominenser.'

5. Hur det styr solsystemet

Genom att studera solen med Solar Orbiter, forskare hoppas att bättre förstå hur dess utbrott färdas ut i solsystemet, skapa en bubbla av aktivitet runt solen i vår galax som kallas heliosfären. Detta kan naturligtvis skapa rymdväder här på jorden, så att studera det är viktigt för vår egen planet.

"En av idéerna vi har är att göra mätningar av solens magnetfält i aktiva områden i solens ekvatorialbälte, sa professor Keppens. "Vi kommer att extrapolera dessa uppgifter till corona, och använd sedan simuleringar för att försöka efterlikna hur några av dessa utbrott händer och fortskrider ut i heliosfären.'

Således, Solar Orbiter kommer inte bara att ge oss en bättre förståelse av själva solen, men också hur det påverkar planeter som jorden också. Vid sidan av de första bilderna någonsin av stolparna och de närmaste bilderna någonsin av dess yta, Solar Orbiter kommer att ge oss en aldrig tidigare skådad förståelse för hur stjärnan vi kallar hem verkligen fungerar.