Znajdź zawartość

Po raz pierwszy udało się stworzyć mapę granicy heliosfery. Mapa taka pomoże specjalistom w zrozumieniu, w jaki sposób wchodzą w interakcje wiatr słoneczny i wiatr z przestrzeni międzygwiezdnej. Fizycy od lat proponowali teoretyczne modele tej granicy. Teraz, po raz pierwszy, byliśmy w stanie dokonać pomiarów i stworzyć na tej podstawie trójwymiarową mapę, mówi główny autor badań, Dan Reisenfeld z Los Alamos National Laboratory. Heliosfera to bąbel tworzony przez wiat słoneczny, który niesie głównie protony, elektrony i cząstki alfa. Bąbel ten chroni Ziemię przez szkodliwym promieniowaniem z przestrzeni międzygwiezdnej. Reisenfeld i jego zespół wykorzystali dane z ziemskiego sztucznego satelity Interstellar Boundary Explorer (IBEX), który wykrywa cząstki z płaszcza Układu Słonecznego. To część heliosfery poza szokiem końcowym. Granicę płaszcza i całej heliosfery wyznacza zaś heliopauza. I właśnie tę granicę zmapowała sonda IBEX. To miejsce, w którym wiatr słoneczny, biegnący od Słońca, zderza się z materią międzygwiezdną, podążającą w stronę Słońca. IBEX dokonuje pomiarów za pomocą techniki podobnej do sonaru. Tak jak nietoperze wysyłają impulsy we wszystkich kierunkach i używają odbitego sygnału do stworzenia mapy otoczenia, my używamy wiatru słonecznego do mapowania heliosfery, wyjaśnia Reisenfeld. IBEX obserwuje rozkład strumieni energetycznych atomów neutralnych (ENA). Atomy takie powstają w wyniku zderzeń cząstek wiatru słonecznego z wiatrem przestrzeni międzygwiezdnej, gdy protony gorącego gazu mieszając się z atomami gazu neutralnego, wychwycą z nich elektrony. ENA nie mają ładunku elektrycznego, więc nie reagują na pola magnetyczne. Poruszają się po liniach prostych. W okolice Ziemi dociera niewiele takich atomów, jednak wystarczająco dużo, by IBEX je zarejestrował. Intensywność sygnału zależ od intensywności wiatru słonecznego docierającego do płaszcza Układu Słonecznego. Wiatr wysyłany przez Słońce ma różną moc, tworząc unikatowy wzorzec. IBEX jest w stanie zaobserwować ten wzorzec w powracającym sygnale ENA 2 do 6 lat później, w zależności od energii ENA oraz kierunku, w którym zwrócony jest satelita. To dzięki tej różnicy czasu możemy mierzyć odległość od regionów, w których powstają ENA, mówi Reisenfeld. Dzięki temu, analizując dane z pełnego cyklu słonecznego z lat 2009–2019, naukowcy byli w stanie stworzyć trójwymiarową mapę. Wykazała ona, że minimalna odległość pomiędzy Słońcem a heliopauzą wynosi około 120 jednostek astronomicznych w kierunku wiatru międzygwiezdnego, a w kierunku przeciwnym wynosi co najmniej 350 j.a. Tutaj jednak pomiar jest ograniczony możliwościami sondy. « powrót do artykułu

NASA poinformowała, że po 33 latach podróży sonda Voyager 1 dotarła do punktu, w którym wiatr słoneczny już na nią nie działa. Jego prędkość spada tam do zera, gdyż jest równoważona przez ciśnienie wiatru międzygwiezdnego. Uczeni przez dłuższy czas upewniali się, że Voyager jest w tym właśnie miejscu. Od sierpnia 2007 roku, gdy wiatr słoneczny miał prędkość 60 km/s obserwowano jego zwalnianie o około 20 km/s rocznie. Od czerwca bieżącego roku prowadzone są obserwacje, które wykazały, iż jego prędkość wynosi 0. Przed sześcioma laty Voyager 1 dotarł do tzw. szoku końcowego, czyli miejsca w którym wiatr słoneczny gwałtownie zwalnia. Szok końcowy to początek płaszcza Układu Słonecznego. Teraz sonda weszła w heliopauzę, która wyznacza koniec płaszcza i koniec oddziaływania Słońca. Za nią napotka na ostatnią przeszkodę, tzw. łuk uderzeniowy. To miejsce, gdzie wiatr międzygwiezdny po raz pierwszy styka się z wiejącym przeciwnie wiatrem słonecznym. Dochodzi tam do gwałtownych turbulencji. Jeśli Voyagerowi uda się przetrwać, znajdzie się w przestrzeni międzygwiezdnej. Uczeni wiedzą, że Voyager nie wszedł jeszcze w przestrzeń międzygwiezdną, gdyż nie zaobserwowano gwałtownego spadku gęstości gorących cząstek i wzrostu gęstości zimych cząstek. Dane dostarczane przez Voyagera 1 są na bieżąco wprowadzane do modeli budowy kosmosu, dzięki czemu modele te ulegają ciągłemu udoskonaleniu. Na ich podstawie można stwierdzić, że Voyager wejdzie w przestrzeń międzygwiezdną za około 4 lata. Jednak, jak podkreśla Tom Krimgis, szef zespołu odpowiedzialnego za Low-Energy Charged Particle Instrument, to tylko przewidywania oparte na obecnych modelach.

Najnowsze dane uzyskane przez NASA wskazują, że Układ Słoneczny jest asymetryczny. Jest to prawdopodobnie spowodowane oddziaływaniem z przestrzenią międzygwiezdną. Odkrycia dokonała sonda Voyager 2, która dotarła właśnie do granicy naszego Układu, zwanej szokiem końcowym. To miejsce, w którym cząsteczki emitowane przez Słońce gwałtownie zwalniają wskutek zderzenia z cząsteczkami pochodzącymi z przestrzeni międzygwiezdnej i polem magnetycznym wypełniającego ją gazu. Naukowcy od dawna podejrzewali, że Układ Słoneczny jest nieregularny, ale dotychczas nie mieli żadnych dowodów na poparcie swoich tez. W roku 2004 do granicy szoku końcowego dotarła sonda Voyager 1. Z jej danych wynikało, że szok końcowy znajduje się w odległości 85 jednostek astronomicznych od Słońca. Z informacji przekazanych przez Voyagera 2 wiemy, że odległość ta wynosi również 76 jednostek astronomicznych. To właśnie dowód na nieregularny kształt Układu. Teraz obie sondy podążają w kierunku helipauzy, ostatecznego miejsca, które wyznacza koniec oddziaływania naszego Słońca. Voyager 2 dotrze tam za około 10 lat. Będzie musiał zmierzyć się wówczas z tzw. łukiem uderzeniowym, obszarem silnych turbulencji wywołanych zderzeniami cząsteczek ze Słońca z materią międzygwiezdną. Jeśli sonda przetrwa to spotkanie, wleci w przestrzeń międzygwiezdną.