Overraskelse: Er heliosfæren rund?

Data motsier vanlig tro på den beskyttende plasmaskyen i solsystemet vårt

Rundt i stedet for avlangt: Slik ser heliosfæren ut - plasmaskyen som skiller solsystemet fra det interstellare mediet. © Dialynas, et al.
lese høyt

Forbløffende kunnskap: Plasmaskyen rundt solsystemet vårt ser helt annerledes ut enn tidligere antatt. I stedet for å ha en lang hale, er heliosfæren som en symmetrisk sfære. Bevisene for dette er gitt av data fra NASA-romfartøyet Cassini, men også fra Voyager-sonder, som forskere rapporterer i tidsskriftet "Nature Astronomy". Hvis bekreftet, reverserer dette vårt forrige syn på dette viktige skjoldet fullstendig.

Hele solsystemet vårt løper gjennom Melkeveien i en beskyttet boble: i heliosfæren. Denne plasmaskyen dannet av solens magnetfelt og solvinden beskytter oss mot høyenergi, interstellare partikler. Inntil nå har astronomer antatt at denne heliosfæren har beveget seg bakover i en lang plasmahale - på lik linje med det terrestriske magnetfeltet på siden som vender bort fra solen.

Kugelig i stedet for lenge avkledd?

Men denne ideen kan være feil: data fra NASA-romfartøyet Cassini ser ut til å tilbakevise bildet av en plasmahale i heliosfæren. I stedet hevder de at heliosfæren er nesten sfærisk - ingen spor av en bule bak. "Resultatene antyder sterkt en diamagnetisk, sfærisk heliosfære med bare noen få halelignende strukturer, " oppgir Kostas Dialynas ved University of Athens og hans kolleger.

Hvis bekreftet, ville dette ikke bare snu ideen vår om den beskyttende plasmaboble rundt solsystemet vårt opp ned. De nye funnene kunne endelig gi klarhet i modellen for heliosfæren som ble diskutert i mer enn 50 år - og forklare noen av de overraskende resultatene fra Voyager sonder.

Nøytrale atomer som indikasjoner

Bevisene for den overraskende runde formen av heliosfæren ga et instrument ombord på Cassini-sonden. Dette skal faktisk fange opp og måle partikler med høy energi i magnetosfæren til Saturn. Men i tillegg til disse partiklene, registrerte også "Ion and Neutral Camera" (INCA) raske, nøytrale atomer som kom fra de ytre delene av solsystemet. utstilling

Etter forrige presentasjon ble heliosfæren trukket ut som en hale. NASA

Disse atomene dannes når partikler ved grensen til heliosfæren samvirker med det interstellare mediet, slik forskerne forklarer. Noen av dem blir akselerert og kastet tilbake mot solen. Fordi antallet av disse atomene varierer på en typisk måte til takten i den elleve-årige syklusen med solaktivitet, kan Cassinis antall fortelle hvor lang tid de er fra heliosfæregrensen tilbake til Saturn.

Heliosfæren grenser overalt like langt

Overraskende, i motsetning til forventningene, trenger atomene alltid rundt to til tre år for returen fra heliosfæregrensen til Saturn, uavhengig av hvilken retning de kom fra. Men hvis solplasmaskyen hadde en lang hale, ville heliosfære-grensen være langt lenger unna, og atomene måtte reise lenger sikt.

"Hvis halen på heliosfæren hadde beveget seg ut som en komet, ville solaktiviteten i atomene fra denne regionen måtte gjenspeiles med forsinkelse, " sier medforfatter Tom Krimigis til Applied Physics Laboratory, Johns Hopkins University. Men det var ikke tilfelle.

Målingene av nøytrale atomer (blå og grønn) av Cassini taler for en sfærisk form av heliosfæren NASA / JPL

Hint også fra Voyager sonder

I følge astronomene taler ikke bare disse resultatene for en sfærisk form av heliosfæren, men også dataene fra de to Voyager-probene gir bevis for dette. Begge romfartøyene er ved heliosfærens grense, Voyager 1 kan allerede ha nådd interstellar rom.

Sondata antyder at grensen mellom heliosfæren og det interstellare rommet er overraskende turbulent. Samtidig ser det ut til at det interstellare mediet er tettere enn tidligere modeller antydet. "Den sfæriske formen på heliosfæren kan forklares med det sterke interstellare magnetfeltet, " sier Dialynas. "Det er mye sterkere enn man har antatt." Dette kan føre til at heliosfærens hale knuses og deformeres.

Ytterligere innsikt i hvorfor heliosfæren er sfærisk forventes av astronomer fra kommende målinger av både Voyager sonder og IBEX romfartøy, som i likhet med Cassini fanger opp og måler partikler fra heliosfæregrensen, "Disse dataene vil hjelpe oss å forstå den interstellare grensen som hjelper til med å beskytte jorden vår mot de skadelige kosmiske strålene, " sier NASAs IBEX-prosjektforsker Arik Posner. (Nature Astronomy, 2017; doi: 10.1038 / s41550-017-0115)

(NASA / Goddard Space Flight Center, 27.04.2017 - NPO)