Bańka kosmiczna, która otacza Układ Słoneczny, może przynajmniej czasami się zwijać.
Dane ze statku kosmicznego krążącego wokół Ziemi ujawniły pofalowane struktury w szoku końcowym i płaszczu słonecznym: przesuwające się obszary przestrzeni, które definiują jedną z granic między przestrzenią w Układzie Słonecznym a tym, co jest na zewnątrz – przestrzenią międzygwiezdną.
Wyniki pokazują, że możliwe jest uzyskanie szczegółowego obrazu granic Układu Słonecznego i jego zmian w czasie.
Informacje te pomogą naukowcom lepiej zrozumieć region kosmosu zwany heliosferą, który oddala się od Słońca i chroni planety w naszym Układzie Słonecznym przed promieniowaniem kosmicznym.
Słońce wpływa na przestrzeń wokół siebie na wiele sposobów. Jednym z nich jest wiatr słoneczny, ciągły, naddźwiękowy przepływ zjonizowanej plazmy. Eksploduje przez planety i Pas Kuipera, ostatecznie znikając w wielkiej międzygwiezdnej pustce.
Punkt, w którym strumień ten spada poniżej prędkości, z jaką fale dźwiękowe mogą przemieszczać się przez ośrodek rozchodzący się między instalacjami, nazywa się Szok zerwaniapunkt, w którym nie jest już wystarczająco silny, aby ścisnąć bardzo lekkie ciśnienie przestrzeni międzygwiazdowej, to słońce.
Oba mają czujniki Voyager przekroczył heliosferę I faktycznie nawigują teraz w przestrzeni międzygwiezdnej, dostarczając nam pierwszych pomiarów in situ tej przesuwającej się granicy. Istnieje jednak inny instrument na orbicie Ziemi, który pomaga naukowcom w mapowaniu heliosfery od czasu jej rozpoczęcia w 2009 roku: NASA Interstellar Boundary Explorer.karibu).
IBEX mierzy energetyczne neutralne atomy, które powstają, gdy wiatr słoneczny zderza się z wiatrem międzygwiazdowym na granicy Układu Słonecznego. Niektóre z tych atomów są wyrzucane w kosmos, podczas gdy inne są wyrzucane na Ziemię. Po uwzględnieniu mocy wytwarzanego wiatru słonecznego, Energetycznie neutralne cząstki powracające na naszą ścieżkę można wykorzystać do mapowania kształtu granicy, np. kosmiczna echolokacja.
Poprzednie mapy struktury heliosfery opierały się na dalekosiężnych miarach ewolucji ciśnienia wiatru słonecznego i emisji energetycznych neutralnych atomów, wygładzając granice zarówno w przestrzeni, jak i czasie. Jednak w 2014 roku w ciągu około sześciu miesięcy ciśnienie dynamiczne wiatru słonecznego wzrosło o około 50%.
Zespół naukowców kierowany przez astrofizyka Erica Zirnsteina z Princeton University wykorzystał to zdarzenie o krótszym zasięgu, aby uzyskać bardziej szczegółowy obraz tego, jak wyglądałby szok końcowy i pęknięcie Słońca — i odkryli ogromne zmarszczki, w skali dziesiątek astronomicznych. jednostki (jedna jednostka AU to średnia odległość między Ziemią a Słońcem) .
Przeprowadzili również modelowanie i symulacje, aby określić, w jaki sposób te wiatry o wysokim ciśnieniu oddziałują z granicami Układu Słonecznego. Odkryli, że front ciśnienia osiągnął szok końcowy w 2015 roku, wysyłając falę ciśnienia przez obszar pomiędzy szokiem końcowym a płaszczem słonecznym znanym jako wewnętrzna powłoka słoneczna.
Na barierze słonecznej odbita fala cofa się, uderzając w strumień naładowanej plazmy za frontem ciśnienia, tworząc burzę energetycznych neutralnych atomów, które wypełniają wewnętrzną heliosferę do czasu, gdy odbita fala powróci do szoku końcowego.
Pomiary dokonane przez zespół pokazują również dużą zmianę odległości do heliosfery. Voyager 1 przekroczył heliosferę w 2012 roku w odległości 122 j.a. W 2016 roku zespół zmierzył, że odległość do heliosfery w kierunku Voyager 1 wynosiła około 131 j.a. W tym czasie sonda składała się ze 136 jednostek astronomicznych od Słońca i wciąż znajdowała się w przestrzeni międzygwiazdowej, ale za nią pęcznieje heliosfera.
Pomiar przez zespół płaszcza słonecznego w kierunku Voyagera 2 w 2015 roku był bardziej złożony: 103 j.a., z marginesem błędu 8 j.a. po obu stronach. W tym czasie Voyager 2 znajdował się w odległości 109 jednostek astronomicznych od Słońca, co nadal mieści się w marginesie błędu. Barierę słoneczną przekroczył dopiero w 2018 roku w odległości 119 AU.
Oba pomiary wskazują, że kształt heliosfery zmienia się, a nie nieznacznie. Nie jest do końca jasne, dlaczego.
Jednak w 2025 roku nowa sonda zostanie wysłana w kosmos, aby zmierzyć emisję energetycznych neutralnych atomów w wyższej rozdzielczości i w szerszym zakresie energii. Zespół powiedział, że powinno to pomóc odpowiedzieć na niektóre irytujące pytania dotyczące dziwnej, niewidzialnej „pomarszczonej” bańki, która chroni nasz maleńki układ planetarny przed egzotyką kosmosu.
Wyszukiwanie zostało opublikowane w astronomia naturalna.
