Chociaż misja Cassini skupiła się na badaniach naukowych Saturna i jego księżyców, dane zebrane przez statek kosmiczny znacznie zmieniły sposób, w jaki astronomowie myślą o kształcie naszego Układu Słonecznego. Gdy Słońce i planety podróżują w przestrzeni, uważa się, że bańka, w której przebywają, przypomina kometę z długim ogonem i tępym nosem. Najnowsze dane z Cassini w połączeniu z danymi z innych instrumentów pokazują, że lokalne międzygwiezdne pole magnetyczne kształtuje heliosferę w różny sposób.
Układ Słoneczny znajduje się w bańce w ośrodku międzygwiezdnym - zwanym „heliosferą” - który jest tworzony przez wiatr słoneczny. Kształt wyrzeźbiony z pyłu międzygwiezdnego przez wiatr słoneczny od 50 lat uważany jest za kometę o długim ogonie i tępym nosie, spowodowaną ruchem Układu Słonecznego przez pył.
Dane pobrane przez Cassini's Magnetospheric Imaging Instrument (MIMI) i Interstellar Boundary Explorer (IBEX) pokazują, że siły wywołujące kształt mają więcej niż wcześniej sądzono, a kształt heliosfery bardziej przypomina bąbelek.
Wcześniej uważano, że kształt heliosfery został wyrzeźbiony wyłącznie poprzez interakcję cząsteczek wiatru słonecznego z ośrodkiem międzygwiezdnym, w wyniku czego powstaje „przeciąganie”, tworząc delikatny ogon. Nowe dane sugerują jednak, że międzygwiezdne pole magnetyczne ślizga się na około heliosfera i zewnętrzna powłoka, zwana heliosheath, pozostawiają nienaruszony kulisty kształt heliosfery. Poniżej znajduje się obraz przedstawiający wygląd heliosfery przed nowymi danymi.
Nowe dane dostarczają również znacznie wyraźniejszego wskazania, jak gruba jest heliosheath, od 40 do 50 jednostek astronomicznych. Oznacza to, że sonda Voyager NASA, Voyager 1 i Voyager 2, które teraz podróżują przez heliosheath, przejdzie w przestrzeń międzygwiezdną przed rokiem 2020. Poprzednie szacunki podawały tę datę już w 2030 roku.
MIMI został pierwotnie zaprojektowany do wykonywania pomiarów magnetosfery Saturna i otaczającego środowiska naładowanych cząstek energetycznych. Ponieważ Cassini jest jednak daleko od Słońca, ustawia on również statek kosmiczny w wyjątkowej pozycji do pomiaru energetycznych neutralnych atomów pochodzących z granic heliosfery. Energiczne neutralne atomy powstają, gdy zimny, neutralny gaz wchodzi w kontakt z naładowanymi elektrycznie cząsteczkami w chmurze plazmy. Dodatnio naładowane jony w plazmie nie mogą odzyskiwać własnych elektronów, więc kradną te z zimnych atomów gazu. Powstałe cząstki są następnie neutralnie naładowane i są zdolne do uniknięcia przyciągania pól magnetycznych i podróży w kosmos.
Energetyczne neutralne atomy powstają w polach magnetycznych wokół planet, ale są również emitowane przez interakcje między wiatrem słonecznym i ośrodkiem międzygwiezdnym. Tom Krimigis, główny badacz Magnetospheric Imaging Instrument (MIMI) w Laboratorium Fizyki Stosowanej Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa w Laurel, Md i jego zespół nie byli pewni, czy instrumenty na Cassini początkowo byłyby w stanie wykryć źródła neutralnych atomów energetycznych z tak dużej odległości jako heliosfera, ale po czteroletnich badaniach nad Saturnem przyjrzeli się danym z instrumentu, aby sprawdzić, czy jakieś cząstki nie przedostały się ze źródeł spoza planety gazowej. Ku ich zaskoczeniu, było wystarczająco dużo danych, aby ukończyć mapę intensywności atomów, i odkryli pas gorących cząstek o wysokim ciśnieniu, w którym wiatr międzygwiezdny przepływa przez nasz bąbel heliosheath.
Dane z Cassini są uzupełnieniem danych pobranych przez IBEX i dwa statki kosmiczne Voyager. Połączone informacje z misji IBEX, Cassini i Voyager umożliwiły naukowcom uzupełnienie obrazu naszego małego zakątka przestrzeni. Aby zobaczyć krótką animację heliosfery zmapowaną przez Cassini, przejdź tutaj. Wyniki połączonego obrazowania opublikowano w Science 13 listopada 2009 r.
Źródło: JPL
