Solen är den viktigaste astronomiska ljuskällan på himlen, och studier av hur solen fungerar är av yttersta vikt för att förstå hur vi utvecklats och hur det är möjligt för liv att existera i universum. Människan har sedan tidernas begynnelse blickat mot solen i förundran över vad som finns bortom vår egen planet. Det är emellertid först i modern tid vi har haft möjligheten att kvantitativt mäta och undersöka solens viktigaste egenskaper.

I detta forskningsförslag kastar vi nytt (typ av) ljus på forskningen inom solfysik genom observationer och mätningar av den gammastrålning som uppkommer när omgivande kosmisk strålning (accelererad av avlägsna supernovor eller pulsarer) färdas genom solsystemet och interagerar med solens atmosfär. Det finns två viktiga mekanismer i denna process. För det första kan högenergiska elektroner interagera med solljus och producera gammastrålning i en stor halo som sträcker sig långt ut från solens position. För det andra kan väldigt högenergiska kosmiska protoner kollidera med gas i de övre lagren av solens atmosfär och producera gammastrålning.

Dessa mekanismer kan tyckas ovanliga, eftersom i det synliga spektrumet är solen den starkaste ljuskällan på himlen. Solens elektromagnetiska fält är emellertid inte, som tur är för oss, tillräckligt starka för att kunna producera väldigt högenergisk gammastrålning.

Observationer av gammastrålning i syfte att undersöka solen är ett kraftfullt verktyg, då solens magnetfält spelar en avgörande roll i produktionen av detta gammastrålningsflöde. Solen producerar signifikanta magnetfält som sträcker sig över hela solsystemet, 150 gånger avståndet till jorden, och all kosmisk strålning som närmar sig solen (eller jorden) måste färdas genom dessa magnetfält, och således byta riktning och förlora energi. Vidare kan extremt starka magnetfält djupt under solens yta snabbt ändra färdriktningen på även väldigt högenergisk kosmisk strålning, och därmed också förändra den observerbara gammastrålningens beteende.

Dessa signaler är mycket intressanta då de erbjuder nya sätt att studera solen, och framför allt nya sätt att studera de regioner som är svåra att observera med andra metoder. Våra studier av gammastrålning i solsystemet kan användas till att kartlägga kosmisk strålning långt ovanför solsystemets plan, dit väldigt få rymdfarkoster färdas. Våra observationer av gammastrålning från solen själv kan undersöka de magnetfält djupt under solens yta, dit ytterst få andra experiment lyckas se.

Vi föreslår ett flertal nya studier av solens gammastrålning, med målet att jämföra våra resultat med både teoretiska modeller av solens magnetfält och observationer i lägre energiintervall som också undersöker strukturerna i solens magnetfält. Genom att utöka vår tillgängliga data och producera resultat som enkelt kan jämföras med andra studier kan vi effektivisera våra gemensamma observationer och utveckla en ny förståelse för hur solen fungerar, och för alla de sätt på vilka den påverkar oss på jorden.