p Embora a física solar seja um dos ramos mais maduros da astrofísica, o sol confronta os pesquisadores com um grande número de problemas fundamentais pendentes. Esses problemas incluem a determinação da estrutura e dinâmica da atmosfera solar, a evolução do campo magnético na cromosfera e na coroa, aquecimento coronal, a física da liberação de energia impulsiva, aceleração e transporte de partículas energéticas, a física das ejeções de massa coronal (CMEs) e choques, bem como a origem solar dos condutores do clima espacial. p O Square Kilometer Array (SKA) será o maior radiotelescópio já construído, com o objetivo de fornecer área de coleta maior que 1 km ² . O instrumento será construído em duas fases, conhecido como SKA1 e SKA2. SKA1 corresponderá a cerca de 10 por cento da área de coleta final, e sua implantação começará em 2020, enquanto as atividades de comissionamento deverão começar em 2024. SKA2 corresponderá ao sistema final completo e sua construção começará, sujeito ao desempenho do SKA1, após 2030.

p O SKA1 consistirá em duas matrizes, SKA1-LOW e SKA1-MID, que será construído na Austrália e na África do Sul, respectivamente. A configuração esperada dos dois arranjos é apresentada na Fig. 1. As linhas de base máximas dos arranjos serão cerca de 65 km para SKA1-LOW e cerca de 150 km para SKA1-MID.

p O SKA1-LOW observará de ~ 50 a 350 MHz e incluirá cerca de 131, 000 antenas simples dispostas em estações de 100 m de diâmetro, cada uma com 90 antenas de polarização dupla. Em cada estação o sinal de todas as antenas será adicionado em fase, permitindo a formação de uma '' matriz de abertura "(ver Fig. 2, deixou). A separação entre as estações aumentará da parte central da matriz em direção à sua borda externa, atingindo vários quilômetros lá. O SKA1-MID observará na faixa de 350 MHz a 15,3 GHz que será dividida em três bandas de frequência. A matriz incluirá 133 pratos de 15 m de diâmetro (ver Fig. 2, direita) e também irá incorporar as 64 placas de 13,5 m de diâmetro da matriz MeerKAT.

p O SKA irá realizar dois tipos de observações, imagem interferométrica e formação de feixe. Todas as observações de imagens interferométricas serão espectroscópicas. Para um determinado subarray operando no modo interferométrico, "cada par de estações será correlacionado para fornecer visibilidades de polarização total através da largura de banda solicitada e número de canais. No '' modo de formação de feixe", cada submatriz pode formar vários feixes de arranjo amarrado e processar dados para cada feixe de forma independente.

p Observações solares com o SKA

p Cientistas interessados ​​em usar o SKA para suas pesquisas formaram "Grupos de Trabalho Científico" (SWGs). Um deles é o Solar, SWG Heliosférico e Ionosférico (SHI). Tem mais de 60 membros de quatro continentes e 20 países, e atualmente é presidido por E.P. Kontar (Glasgow) e D. Oberoi (Pune). Os interesses científicos do SHI SWG incluem o sol tranquilo, regiões ativas sem queima, erupções solares, CMEs, o vento solar, o sistema Sol-Terra, e a ionosfera. O grupo SHI estabeleceu que SKA1-LOW e SKA1-MID serão capazes de observar o sol tanto em imagens interferométricas quanto em modos de formação de feixes.

p A física solar se beneficiará imensamente com a implantação do SKA1 porque seu ângulo sem precedentes, espectral, e resolução temporal, bem como a sensibilidade, fornecerão novos insights importantes sobre muitos problemas importantes da física solar. Detalhes sobre questões em aberto sobre astonomia de rádio solar e como as observações relevantes do SKA podem trazer resultados de natureza transformadora são discutidos em Nindos et al. (2019). Um breve resumo é o seguinte.

p As observações da corona não flamejante permitirão aos pesquisadores sondar sua estrutura e evolução com detalhes sem precedentes. A detecção de numerosos eventos transitórios fracos pode facilitar a derivação de estimativas confiáveis ​​sobre sua contribuição para o aquecimento coronal na estrutura do modelo nanoflare.

p Um resultado muito importante das observações do SKA1 serão as medições diretas e indiretas do campo magnético em alturas inacessíveis por outros instrumentos. As medições podem ser usadas tanto para cálculos de orçamentos de energia magnética livre quanto para o diagnóstico do campo magnético de regiões ativas, loops alargados, e CMEs.

p As observações do SKA1 fornecerão uma visão abrangente das emissões coerentes e incoerentes que estão intimamente relacionadas à aceleração de elétrons, de emissão de girosincrotron da precipitação e de elétrons presos em loops de queima, bem como de CMEs, choques, e fenômenos relacionados. Essas observações têm o potencial de fornecer grandes avanços no sentido de abordar as principais questões da física solar sobre:​​(1) a localização e configuração magnética do local de aceleração de elétrons; (2) o (s) mecanismo (s) responsável (is) pela aceleração das partículas; (3) a relação flare-CME; (4) o momento e a evolução dos CMEs desde os estágios iniciais de desenvolvimento até a coroa externa; (5) as causas de choques coronais, bem como as localizações e eficiência da aceleração de elétrons por choques; e (6) a origem dos SEPs.

p Finalmente, As observações do SKA1 também terão um forte componente heliosférico porque podem fornecer restrições à turbulência e às ondas do vento solar (ver Nakariakov et al. 2015, para detalhes).

p Sobre tudo, como é sempre o caso com novos instrumentos que superam seus antecessores de maneiras significativas, é a alta probabilidade de novas descobertas que ainda não podem ser previstas. Esta perspectiva empolgante é ainda mais impulsionada pela disponibilidade de atividades sinérgicas entre o SKA e a nova geração de instrumentos solares terrestres e espaciais.