Wiatr słoneczny nie jest dokładnie naszym przyjacielem.
Powódź gorących, elektrycznych cząstek stale tryskających ze słońca obmywa cały układ słoneczny promieniowaniem, smażąc okazjonalnie satelitę i uniemożliwiając życie na żadnej planecie nieosłoniętej przez atmosferę. Zarówno w dosłownym, jak i przenośnym znaczeniu, wiatr słoneczny wieje - ale, jak sugerują nowe obserwacje z krawędzi naszego układu słonecznego, chroni również wszystko, czego dotyka, przed jeszcze bardziej niszczącymi siłami przestrzeni międzygwiezdnej.
Gdy wiatr słoneczny przepływa na zewnątrz przez miliardy mil we wszystkich kierunkach, tworzy bąbel energii otaczający cały nasz układ słoneczny. Na krawędzi tego bąbla, gdzie wiatr słoneczny w końcu zderza się z potężnymi promieniami kosmicznymi, promieniującymi przez przestrzeń międzygwiezdną, znajduje się gorąca, gruba ściana plazmy zwana heliopauzą. Ta kosmiczna granica znajduje się około 120 razy dalej od Słońca niż Ziemia, gdzie pomaga odchylać i osłabiać potężne promieniowanie emitowane przez odległe gwiazdy i niebiańskie eksplozje.
Teraz, w serii badań opublikowanych 4 listopada w czasopiśmie Nature Astronomy, astronomowie po raz pierwszy bezpośrednio przeanalizowali tę kosmiczną granicę, wykorzystując dane zebrane przez statek kosmiczny Voyager 2 NASA, który przed rokiem przeleciał przez heliopauzę w przestrzeń międzygwiezdną.
Podczas gdy Voyager 2 był w stanie bezproblemowo przepłynąć przez heliopauzę w ciągu około jednego dnia, naukowcy odkryli, że bariera plazmowa była znacznie gorętsza i grubsza niż szacowano w poprzednich badaniach, skutecznie tworząc fizyczną osłonę między naszym układem słonecznym a przestrzenią międzygwiezdną. Według współautora badań Edwarda Stone'a, astronoma z California Institute of Technology, który pracował nad programem Voyager od czasu jego uruchomienia w 1977 roku, tarcza ta zatrzymuje około 70% promieniowania kosmicznego przed dostaniem się do naszego układu słonecznego.
„Heliopauza to powierzchnia styku, na której dwa wiatry - wiatr ze słońca i wiatr z kosmosu, który pochodzi z supernowej, która wybuchła miliony lat temu” - powiedział Stone na konferencji prasowej o nowych badaniach Voyagera. „Tylko około 30% tego, co znajduje się poza bańką, może się dostać.”
Roboty międzygwiezdne dzwonią do domu
W listopadzie 2018 r. Satelita NASA Voyager 2 (V2) przeszedł przez heliopauzę, stając się drugim stworzonym przez człowieka obiektem w historii, który opuścił nasz Układ Słoneczny. (Bliźniaczy satelita, Voyager 1, stał się pierwszym w sierpniu 2012 roku - jednak Voyager 1 nie był w stanie prawidłowo przeanalizować granicy z powodu awarii czujnika.)
Według danych promieniowania zebranych przez V2 podczas podróży międzygwiezdnej, temperatury w heliopauzie osiągnęły 89 000 stopni Fahrenheita (31 000 stopni Celsjusza) - mniej więcej dwukrotnie więcej niż przewidywały poprzednie modele astronomiczne, co sugeruje znacznie gwałtowniejsze zderzenie wiatru słonecznego z kosmicznym promienie, jakie naukowcy kiedykolwiek przewidywali.
Podczas gdy gorąca, gruba ściana plazmy heliopauzy chroni nasz układ słoneczny przed większością szkodliwych promieni przemieszczających się w przestrzeni, badacze odkryli również, że granice heliopauzy nie są tak jednolite, jak się spodziewano. Krawędź heliopauzy nie jest przecież idealną „bańką”, ale zawiera porowate otwory, które umożliwiają przenikanie promieniowania międzygwiezdnego w niektórych punktach.
Dane z Voyagera 2 wykryły dwie takie dziury po naszej stronie heliopauzy, gdzie poziomy promieniowania wzrosły znacznie wyżej niż normalne poziomy tła, po czym ponownie spadły. W końcu, kiedy poziomy promieniowania kosmicznego wzrosły w górę i pozostały w tym stanie, stało się jasne, że Voyager 2 wkroczył w nowy obszar przestrzeni kosmicznej, poza domeną naszego Słońca.
Pochwa gorącego, naładowanego wiatru chroniącego nasz Układ Słoneczny może nie być idealna (i nadal może nie być naszym przyjacielem), ale, jak potwierdził Voyager 2, jest częścią tego, co oddziela nasz przytulny kosmiczny dom od dzikiej dziczy kosmicznej. Być może dlatego powinniśmy być wdzięczni.
