Každá planéta v našej slnečnej sústave, vrátane Zeme, je „fúkaná“ slnečným vetrom nadzvukovou rýchlosťou.
Častice, ktoré tvoria tento vietor, vytvárajú neviditeľné magnetické pole, ktoré nás chráni pred zvyškom medzihviezdneho priestoru. Po celé desaťročia astronómovia analyzovali tento systém žiarenia a magnetizmu známy ako heliosféra a mapovali jeho hranice, aby zistili, ako vyzerá.
Nový model od odborníkov z niekoľkých univerzít teraz naznačuje, že ide o zvláštne zlúčenie takmer všetkých našich teórií. Vedci dlhé roky verili, že heliosféra pripomína skôr kométu s guľatým nosom na jednom konci a chvostom na druhom konci.
Takto je to zvyčajne zobrazené v učebniciach a článkoch, ale v posledných rokoch sa objavili ďalšie dve formy, ktoré sa zdajú pravdepodobnejšie.
NASA
V roku 2015 údaje z kozmickej lode Voyager 1 naznačovali prítomnosť dvoch chvostov, vďaka čomu sa heliosféra podobala skôr na croissant. O dva roky neskôr údaje z misie Cassini ukázali, že sa musíme úplne zbaviť celého chvosta a zmeniť ho na obrovskú plážovú loptu.
„Tento druh zmeny neprijímate ľahko,“ hovorí Tom Krimigis, ktorý uskutočnil experimenty na Cassini a Voyager.
„Celá vedecká komunita pôsobiaca v tejto oblasti už viac ako 55 rokov predpokladá, že heliosféra má kometárny chvost.“ “
Teraz možno budeme musieť znova premyslieť svoje predpoklady, pretože ak je nový model správny, heliosféra by mohla veľmi dobre mať tvar vyfúknutej plážovej lopty alebo vypuklého rožku, záleží len na tom, kde a ako definujete hranicu.
Predpokladá sa, že heliosféra sa rozširuje dvakrát až k Plutu, keď slnečný vietor neustále naráža na medzihviezdnu hmotu a chráni nás pred nabitými časticami, ktoré by inak mohli zničiť našu slnečnú sústavu.
Ale prísť na to, kde táto hranica existuje, je ako snažiť sa zistiť, aký odtieň šedej by mal odlíšiť čiernu od bielej.
Pomocou údajov z kozmickej lode New Horizons, ktorá je teraz mimo Pluta, našli astronómovia spôsob, ako obe strany oddeliť.
Namiesto predpokladu, že nabité častice sú rovnaké, nový model ich rozdelí do dvoch skupín: nabité častice slnečného vetra a neutrálne častice unášané v slnečnej sústave.
Na rozdiel od nabitých častíc v medzihviezdnom priestore môžu tieto neutrálne „absorbujúce ióny“ ľahko prekĺznuť cez heliosféru skôr, ako sa nabijú ich elektróny.
Porovnaním teploty, hustoty a rýchlosti týchto absorbujúcich iónov so slnečnými vlnami tím našiel spôsob, ako určiť tvar heliosféry.
„Vyčerpanie [absorbujúcich iónov] v dôsledku výmeny náboja s neutrálnymi atómami vodíka medzihviezdneho média ochladzuje heliosféru,„ znižuje ju “a vedie k užšiemu a zaoblenejšiemu tvaru, čo potvrdzuje tvar navrhnutý Cassinim.
Inými slovami, v závislosti od toho, ktorý „odtieň šedej“ sa rozhodnete definovať hranicu, môže heliosféra vyzerať ako vyfúknutá guľa alebo polmesiac.
„Ak chceme porozumieť prostrediu, lepšie rozumieme celej tejto heliosfére,“ tvrdí astronóm Avi Loeb z Harvardu.
Stále však potrebujeme oveľa viac údajov. Aj keď postupne začíname harmonizovať naše modely, stále sú obmedzené tým, ako málo vieme o samotnej heliosfére.
Okrem dvoch kozmických lodí Voyager, ktoré boli vypustené pred viac ako štyrmi desaťročiami, nepreletel za svoje hranice ani jeden stroj. A dokonca ani dve vesmírne sondy, ktoré prešli touto čiarou, nemajú prístroje na meranie iónov na periférii.
Štúdia bola publikovaná v časopise Nature Astronomy.
Zdroje: Foto: Nature Astronomy, 2020
