Τα σύνορα μεταξύ του ηλιακού μας συστήματος και του διαστρικού χώρου χαρτογραφήθηκαν για πρώτη φορά

Ένα διάγραμμα της ηλιόσφαιρας μας. Για πρώτη φορά, οι επιστήμονες χαρτογράφησαν την ηλιόπαυση, η οποία είναι το όριο μεταξύ της ηλιόσφαιρας (καφέ) και του διαστρικού χώρου (σκούρο μπλε). Πίστωση: NASA / IBEX / Adler Planetarium

Χρησιμοποιώντας δεδομένα από τον δορυφόρο IBEX της NASA, οι επιστήμονες δημιούργησαν τον πρώτο τρισδιάστατο χάρτη των συνόρων μεταξύ του ηλιακού μας συστήματος και του διαστρικού χώρου.

Για πρώτη φορά, έχει χαρτογραφηθεί η άκρη της ηλιόσφαιρας, επιτρέποντας στους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα πώς αλληλεπιδρούν οι ηλιακοί και οι διαστρικοί άνεμοι.

“Τα φυσικά μοντέλα θεωρούν αυτό το όριο εδώ και χρόνια”, δήλωσε ο Dan Reisenfeld, επιστήμονας στο Εθνικό Εργαστήριο του Los Alamos και επικεφαλής συγγραφέας του άρθρου, το οποίο δημοσιεύθηκε στο Περιοδικό Αστροφυσικής στις 10 Ιουνίου 2021. “Αλλά είναι η πρώτη φορά που μπορούμε να το μετρήσουμε και να φτιάξουμε έναν τρισδιάστατο χάρτη του.”

Η ηλιοφάνεια είναι μια φούσκα που δημιουργείται από τον ηλιακό άνεμο, μια ροή που αποτελείται κυρίως από πρωτόνια, ηλεκτρόνια και σωματίδια άλφα που εκτείνεται από τον Ήλιο στον διαστρικό χώρο και προστατεύει τη Γη από την επιβλαβή διαστρική ακτινοβολία.

Ο Ρέιζενφελντ και μια ομάδα άλλων επιστημόνων χρησιμοποίησαν δεδομένα από τον δορυφόρο της Διεθνούς Εξερεύνησης Ορίων (IBEX) που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τη Γη της NASA, ο οποίος ανιχνεύει σωματίδια από το ηλιοτρόπιο, το οριακό στρώμα μεταξύ του ηλιακού συστήματος και του διαστρικού χώρου. Η ομάδα μπόρεσε να χαρτογραφήσει την άκρη αυτής της περιοχής – μια περιοχή που ονομάζεται ηλιόπαυση. Εδώ, ο ηλιακός άνεμος, που ωθεί προς το διαστρικό διάστημα, συγκρούεται με τον διαστρικό άνεμο, ο οποίος ωθεί προς τον Ήλιο.

Χάρτης ορίου τρισδιάστατης ηλιοφάνειας

Ο πρώτος τρισδιάστατος χάρτης των συνόρων μεταξύ του ηλιακού μας συστήματος και του διαστρικού χώρου, μια περιοχή γνωστή ως ηλιόπαυση. Πίστωση: Εθνικό Εργαστήριο Los Alamos

Για να κάνουν αυτή τη μέτρηση, χρησιμοποίησαν μια τεχνική παρόμοια με το πώς οι νυχτερίδες χρησιμοποιούν το σόναρ. “Ακριβώς όπως οι νυχτερίδες στέλνουν παλμούς σόναρ προς όλες τις κατευθύνσεις και χρησιμοποιούν το σήμα επιστροφής για να δημιουργήσουν ένα μυαλό χάρτη του περιβάλλοντός τους, έχουμε χρησιμοποιήσει τον ηλιακό άνεμο από τον Ήλιο, που βγαίνει προς όλες τις κατευθύνσεις, για να δημιουργήσουμε έναν χάρτη ηλιόσφαιρας”, δήλωσε ο Reisenfeld. . .

READ  Διαστημικός περίπατος της NASA: παρακολουθήστε τους αστροναύτες Kate Rubins και Victor Glover έξω από το διαστημικό σταθμό

Για να το κάνουν αυτό, χρησιμοποίησαν τη μέτρηση του ενεργητικού ουδέτερου ατόμου (ENA) του δορυφόρου IBEX που προέκυψε από συγκρούσεις μεταξύ σωματιδίων του ηλιακού ανέμου και εκείνων του διαστρικού ανέμου. Η ένταση αυτού του σήματος εξαρτάται από την ένταση του ηλιακού ανέμου που χτυπάει το αγωγό. Όταν ένα κύμα χτυπήσει το θηκάρι, ο αριθμός του ENA αυξάνεται και το IBEX μπορεί να το ανιχνεύσει.

«Το σήμα του ηλιακού ανέμου που στέλνει ο Ήλιος ποικίλλει σε ισχύ, σχηματίζοντας ένα μοναδικό μοτίβο», εξήγησε ο Reisenfeld. «Το IBEX θα δει το ίδιο μοτίβο στην επιστροφή του σήματος ENA δύο έως έξι χρόνια αργότερα, ανάλογα με την ενέργεια του ENA και την κατεύθυνση προς την οποία το IBEX κοιτάζει μέσα από την ηλιόσφαιρα. Αυτή η διαφορά ώρας είναι πώς βρήκαμε την απόσταση από την περιοχή πηγής ENA σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. “

Στη συνέχεια εφάρμοσαν αυτήν τη μέθοδο για την κατασκευή του τρισδιάστατου χάρτη, χρησιμοποιώντας δεδομένα που συλλέχθηκαν σε έναν πλήρη ηλιακό κύκλο, από το 2009 έως το 2019

«Με αυτόν τον τρόπο, είμαστε σε θέση να δούμε την άκρη της ηλιόσφαιρας με τον ίδιο τρόπο που ένα ρόπαλο χρησιμοποιεί σόναρ για να« δει »τα τείχη μιας σπηλιάς», πρόσθεσε.

Ο λόγος που χρειάζεται τόσο πολύ για να επιστρέψει το σήμα στο IBEX είναι λόγω των μεγάλων αποστάσεων. Οι αποστάσεις στο ηλιακό σύστημα μετρώνται σε αστρονομικές μονάδες (AU) όπου 1 AU είναι η απόσταση από τη Γη έως τον Ήλιο. Ο χάρτης του Reisenfeld δείχνει ότι η ελάχιστη απόσταση από τον Ήλιο έως την ηλιόπαυση είναι περίπου 120 AU στην κατεύθυνση που αντιμετωπίζει ο διαστρικός άνεμος και προς την αντίθετη κατεύθυνση εκτείνεται για τουλάχιστον 350 AU, που είναι το όριο απόστασης της τεχνικής ανίχνευσης. Για αναφορά, η τροχιά του Ποσειδώνα έχει διάμετρο περίπου 60 AU.

READ  Ο εγκέφαλός σας δείχνει εικόνες από 15 δευτερόλεπτα «στο παρελθόν» αντί να προσπαθεί να σας ενημερώσει σε πραγματικό χρόνο

Αναφορά: «Ένας τρισδιάστατος χάρτης της ηλιόσφαιρας από το IBEX» των Daniel B. Reisenfeld, Maciej Bzowski, Herbert O. Funsten, Jacob Heerikhuisen, Paul H. Janzen, Marzena A. Kubiak, David J. McComas, Nathan A. Schwadron , Justyna M. Sokół, Alex Zimorino και Eric J. Zirnstein, 10 Ιουνίου 2021, Το περιοδικό της Αστροφυσικής.
DOI: 10.3847 / 1538-4365 / abf658

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται.