Przestrzeń jest daleka od pustej. Prędkość wiatru słonecznego jest naddźwiękowa przez większą część tej odległości (ponad milion mil na godzinę), ale w punkcie, w którym zaczyna ona oddziaływać z ośrodkiem międzygwiezdnym (ISM), wiatr słoneczny spada do prędkości poddźwiękowych, tworząc obszar kompresji znany jako szok termiczny. Po 26 latach lotu sonda kosmiczna Voyager 1 wkroczyła w ten dziwny, burzliwy obszar kosmiczny, w którym gromadzą się cząstki słoneczne i skręcają się pola magnetyczne. Teraz zaprojektowano nową misję obserwowania z daleka tego regionu kosmosu, aby zrozumieć granicę naszego Układu Słonecznego, w którym powstają gwałtowne turbulencje i atomy o wysokiej energii…
W 2004 roku hit 1 trafił, aw 2006 roku Voyager 2 trafił. Pierwsza sonda przeleciała przez szok termiczny w odległości około 94 AU (8 miliardów kilometrów); drugi mierzył go tylko 76 AU (7 miliardów mil). Już sam ten wynik sugeruje, że szok termiczny może mieć nieregularny kształt i / lub zmienny w zależności od aktywności Słońca. Przed misjami Voyagera szok teoretyczny polegał na tym, że istniało niewiele dowodów obserwacyjnych, dopóki dwie weteranowe sondy nie przemierzyły regionu. Szok termiczny ma ogromne znaczenie dla zrozumienia natury zewnętrznych obszarów Układu Słonecznego, ponieważ, wbrew intuicji, aktywność Słońca wzrasta, region poza szokiem termicznym (heliosheath) staje się bardziej skuteczny w blokowaniu śmiertelnych promieni kosmicznych. Podczas minimum słonecznego staje się mniej skuteczne w blokowaniu promieni kosmicznych.
Aby zmapować lokalizację i charakterystykę szoku kończącego i heliosheath poza nią, naukowcy z NASA przygotowują Interstellar Boundary Explorer (IBEX) do uruchomienia w październiku. IBEX jest częścią programu Small Explorer NASA (SMEX), w którym niedrogie, małe sondy są wykorzystywane do skutecznego obserwowania określonych zjawisk kosmicznych. IBEX będzie krążył poza wpływem pola magnetycznego Ziemi (magnetosfery) w odległości 200 000 mil od Ziemi. Wynika to z faktu, że zjawisko, które będzie obserwowane przez IBEX, może być generowane przez nasze własne pole magnetyczne. Co będzie mierzyć IBEX? Aby zrozumieć interakcję między jonami wiatru słonecznego a ośrodkiem międzygwiezdnym, IBEX użyje dwóch czujników do wykrywania energetyczne neutralne atomy (ENA) wystrzeliwane z najbardziej zewnętrznych obszarów Układu Słonecznego.
W jaki sposób generowane są ENA i jak są pomiarem interakcji między heliosferą a ISM? W ISM istnieją neutralne atomy i jony Gdy układ słoneczny przechodzi przez przestrzeń międzygwiezdną, silne pole magnetyczne generowane wokół heliosfery odchyla naładowane jony, odsuwając je na bok. Jednak na wolno poruszające się neutralne atomy nie ma wpływu pole magnetyczne i przenikają one głęboko w heliosheath. Kiedy tak się dzieje, te neutralne atomy z ISM oddziałują z protonami energetycznymi (które mają ładunek) szybko spiralnie spiralnie wzdłuż pola magnetycznego wbudowanego w wiatr słoneczny. Kiedy ta interakcja występuje (znany jako wymiana opłat), elektron jest usuwany z atomu ISM i przyciągany do energetycznego protonu wiatru słonecznego, co czyni go neutralnym. Kiedy ta wymiana zachodzi, wyrzuca się energetyczny atom wodoru (elektron i proton). Narodziny ENA.
Tutaj właśnie pojawia się sprytny bit. Jak wspomniano wcześniej, neutralne atomy nie „czują” pól magnetycznych, więc gdy tworzone są ENA, są one wyrzucane w linii prostej. Niektóre z tych atomów będą skierowane na Ziemię. Następnie IBEX zmierzy te ENA i określi, skąd one pochodzą. Ponieważ będą podróżować bezpośrednio do IBEX, można wywnioskować lokalizację szoku związanego z terminacją. Z czasem IBEX będzie w stanie stworzyć obraz lokalizacji tych oddziaływań atomowych i powiązać je z charakterystyką granicy naszego Układu Słonecznego.
Ale najlepsze jest to, że nie będziemy musieli wysyłać sondy w kosmos i czekać dziesięcioleci, zanim przejdzie ona przez warstwę graniczną, będziemy mogli wykonać te pomiary z orbity Ziemi. Taka ekscytująca misja. Rzuć na rakietę Pegasus 5 października 2008!
Źródło: Physorg.com
