Satelita IBEX odkrywa tajemnicze wstęgi energii otaczającej Układ Słoneczny !
IBEX: dynamiczne zmiany wstęgi w heliosferze
Dzięki danym z satelity IBEX, badającego heliosferę Układu Słonecznego, zobrazowano niezwykłą strukturę utworzoną przez neutralne atomy energetyczne. Naukowcy nie mają pewności jakie procesy tworzą i podtrzymują istnienie "kosmicznego węzła".
IBEX odkrył na granicy heliosfery i przestrzeni międzygwiezdnej skręconą jasną wąską wstęgę energetycznych atomów neutralnych. Jej obserwacje opisano w pracy "The evolving heliosphere: Large-scale stability and time variations observed by the Interstellar Boundary Explorer", która ukazała się 29 września w Journal of Geophysical Research, piśmie Amerykańskiej Unii Geofizycznej.
Magnetosfera ziemska
Naukowcy podejrzewają, że wstęga zobrazowana przez IBEX-a powstaje na skutek oddziaływania przestrzeni międzygwiezdnej i heliosfery. Heliosfera to obszar oddziaływania słonecznego pola magnetycznego, obejmującego wszystkie planety Układu Słonecznego i chroniący je przez większością międzygwiezdnego promieniowania kosmicznego, podobnie jak ziemska magnetosfera chroni nas przed wiatrem słonecznym. IBEX wykonuje całościową obserwację energetycznych atomów neutralnych heliosfery co 6 miesięcy. Analizy pierwszej z nich sugerowały, że wstęga jest powiązana z lokalnym wektorem międzygwiezdnego pola magnetycznego, które może w nieznany dotąd sposób oddziaływać na strukturę heliosfery. Zobrazowany węzeł na wstędze jest widoczny w jej północnej części, składając się z atomów o wyższych energiach.
Wizualizacja rozwijania się struktury pętli na wstędze odkrytej w zeszłym roku przez satelitę IBEX / Credits: IBEX Science Team/Goddard Scientific Visualization Studio/ESA
Druga mapa przeglądowa heliosfery, opublikowana w wydanej właśnie pracy naukowej, pokazuje dynamiczne zmiany wstęgi i węzła w ciągu ostatnich sześciu miesięcy. Biegunowy region wstęgi wykazał niższą, o 10-15%, energię tworzących ją atomów, a węzeł na wstydzę uległ rozciągnięciu, rozszerzając się na niższe i wyższe szerokości sfery niebieskiej. Dla naukowców było to nie lada zaskoczenie. Sądzili, że owszem heliosfera będzie zmieniała się wraz z 11 letnim cyklem słonecznym, ale nie przypuszczali, że taka dynamika może nastąpić w trakcie pół roku. Kierownik naukowy misji IBEX, dr David McComas, przyznał, że "na dziś naukowcy nie są zgodni, co powoduje powstawanie wstęgi i węzła, ale porównując różne mapy nieba z zaskoczeniem obserwujemy, że region ten zmienia się w krótkich przedziałach czasowych".
IBEX jest pierwszym satelitą w historii poświęconym obserwacjom heliosfery.
Nowe Dane donoszą
Uczeni z Uniwersytetu New Hempshire (Durham, USA) poinformowali, że w mającym się ukazać 10 kwietnia wydaniu The Astrophysical Journal zamieszczą raport ze swoich najnowszych prac nad danymi z należącej do NASA sondy Interstellar Boundary Explorer (IBEX). Zaobserwowali oni w heliosferze ślady tajemniczej energii, która chroni Układ Słoneczny m.in. przed galaktyczną składową promieniowania kosmicznego.
Odkrycie, przewidywane przez teorię od 40 lat i w końcu dowiedzione empirycznie, pomoże zrozumieć budowę nie tylko naszego systemu, ale również innych układów planetarnych rozsianych po całym Wszechświecie.
Dowody istnienia otoczki energetycznej zebrano dzięki niezwykle precyzyjnym kamerom wyczulonym nie jak to zwykle bywa na fotony, lecz na jony powstałe z neutralnych energetycznie atomów. Z czasem udało się utworzyć coś w rodzaju mapy obszaru otaczającego granicę Układu Słonecznego. Obszar ten ekranuje nas od potencjalnie zabójczego promieniowania galaktycznego oraz materii docierającej z odległej przestrzeni kosmicznej. Najbardziej energetycznym promieniom kosmicznym mimo to udaje się penetrować tą osłonę i uderzać w atmosferę naszej planety. Efektów tego oddziaływania, w tym odziaływania na organizmy żywe, nie udało się jeszcze dostatecznie zrozumieć.
Mapa sąsiedztwa Układu Słonecznego / Credit - NASA
Zespół naukowy IBEX-a używa nowouzyskanych map do prób lepszego zrozumienia właściwości fizycznych heliosfery oraz jej kształtu, a także ewolucji składowej galaktycznej promieniowania kosmicznego wewnątrz Układu Słonecznego. Nie od dziś jasne jest, że promieniowanie kosmiczne odegrało pewną rolę w powstawaniu i rozpowszechnianiu się życia na Ziemi.
Opisywane obecnie wyniki powstały na podstawie danych z pierwszego roku obserwacji prowadzonych IBEX-em. Konieczne było opracowanie efektywnej metody separacji ważnej w tym wypadku części danych od wszystkich innych uzyskiwanych przez sondę. Wstęga energii wydaje się być rozciągnięta niczym pas otulający heliosferę. „Istnieje wiele teorii starających się wyjaśnić, jak powstał ów pas, i tak naprawdę wciąż nie wiemy do końca, czym on jest, ale wydaje się, że podaje nam wiele wskazówek o tym, w jaki sposób pole magnetyczne naszej Galaktyki oddziałuje na heliosferę”, wyjaśnia Nathan Schwadron, szef zespołu odpowiedzialnego za nowe odkrycie. Kolejnym dowodem takiego oddziaływania jest odkrycie „ogona” emisyjnego skierowanego wzdłuż galaktycznego pola magnetycznego – o tym też informuje nas kształt wstęgi.
Rysunek poglądowy – struktura pól oraz oddziaływań wokół Układu Słonecznego / Credit - NASA
Na nowych mapach widać również coś w rodzaju dziobu heliosfery, co także zostało przewidziane przez teorię. Jego podłużny kształt odpowiada kierunkowi, wzdłuż którego nasz Układ Słoneczny przemieszcza się poprzez Galaktykę. „Przed erą IBEX-a myśleliśmy, że granice Układy Słonecznego wyznacza tak naprawdę ruch Układu poprzez Galaktykę oraz wiatr słoneczny, czyli ekstremalnie szybki strumień naładowanej elektrycznie materii wyrzucanej przez Słońce. Teraz dzięki nowym mapom wiemy już, że galaktyczne pole magnetyczne jest tu nie mniej ważne”, dodaje Schwadron.
Symulacja – widok zza Voyagera na centrum Układu Słonecznego. Na te właśnie okolice spogląda IBEX
IBEX zostały wyniesiony na orbitę 19 września 2008 roku i ma na pokładzie dwie superczułe kamery zaprojektowane i zbudowane na Uniwersytecie New Hempshire. W obszarach badanych przez IBEX-a znajduję się aktualnie inna sonda, Voyager 1, która jednakże mierzy tylko promieniowanie bezpośrednio na nią padające. W chwili pisania tego tekstu Voyager 1 znajduje się od Ziemi dokładnie 116,66 raza dalej niż Słońce. Światło potrzebuje 16 godzin 10 minut oraz 12,9 sekundy na przebycie tak gigantycznego dystansu. Dane z obu maszyn wspaniale się uzupełniają, dając nam jeszcze lepsze możliwości badania granic naszego kosmicznego domu.
Źródło: NASA
http://www.nasa.gov/...r-boundary.html
http://www.kosmonaut...y/20110407.html
