Každá planeta v naší sluneční soustavě, včetně Země, je „vyfukována“ slunečním větrem nadzvukovou rychlostí.
Částice, které tvoří tento vítr, vytvářejí neviditelné magnetické pole, které nás chrání před zbytkem mezihvězdného prostoru. Po celá desetiletí astronomové analyzovali tento systém záření a magnetismu známý jako heliosféra a mapovali jeho hranice, aby zjistili, jak vypadá.
Nový model od odborníků z několika univerzit nyní naznačuje, že se jedná o podivné sloučení téměř všech našich teorií. Vědci po mnoho let věřili, že heliosféra připomíná spíše kometu s kulatým nosem na jednom konci a ocasem na druhém.
Tak je to obvykle zobrazováno v učebnicích a článcích, ale v posledních letech se objevily další dvě formy, které se zdají být pravděpodobnější.
NASA
V roce 2015 údaje ze sondy Voyager 1 naznačovaly přítomnost dvou ocasů, díky nimž se heliosféra podobala spíše croissantu. O dva roky později údaje z mise Cassini ukázaly, že se musíme úplně zbavit celého ocasu a proměnit ho v obří plážový míč.
„Takovou změnu snadno nepřijmete,“ říká Tom Crimigis, který provedl experimenty na Cassini a Voyageru.
„Celá vědecká komunita pracující v této oblasti již více než 55 let předpokládá, že heliosféra má kometární ocas.“
Nyní možná budeme muset znovu promyslet naše předpoklady, protože pokud je nový model správný, heliosféra by mohla velmi dobře mít tvar vypuštěného plážového míče nebo vypouklého croissantu, záleží jen na tom, kde a jak definujete hranici.
Předpokládá se, že heliosféra se rozprostírá dvakrát tak daleko jako Pluto, když sluneční vítr neustále naráží na mezihvězdnou hmotu a chrání nás před nabitými částicemi, které by jinak mohly zničit naši sluneční soustavu.
Ale zjistit, kde tato hranice existuje, je jako pokusit se zjistit, jaký odstín šedé by měl odlišit černou od bílé.
Pomocí dat z kosmické lodi New Horizons, která je nyní mimo Pluto, našli astronomové způsob, jak oddělit obě strany.
Namísto předpokladu, že nabité částice jsou všechny stejné, nový model je rozděluje do dvou skupin: nabité částice ze slunečního větru a neutrální částice unášené ve sluneční soustavě.
Na rozdíl od nabitých částic v mezihvězdném prostoru mohou tyto neutrální „absorbující ionty“ snadno proklouznout heliosférou, než se nabijí jejich elektrony.
Porovnáním teploty, hustoty a rychlosti těchto absorbujících iontů se slunečními vlnami našel tým způsob, jak určit tvar heliosféry.
„Vyčerpání [absorbujících iontů] v důsledku výměny náboje s neutrálními atomy vodíku mezihvězdného média ochlazuje heliosféru,„ snižuje ji “a vede k užšímu a zaoblenějšímu tvaru, což potvrzuje tvar navrhovaný Cassini.
Jinými slovy, podle toho, který „odstín šedé“ se rozhodnete definovat hranici, může heliosféra vypadat jako vypuštěná koule nebo půlměsíc.
„Pokud chceme porozumět prostředí, lépe porozumíme celé této heliosféře,“ říká astronom Avi Loeb z Harvardu.
Stále ale potřebujeme mnohem více dat. Zatímco postupně začínáme harmonizovat naše modely, stále jsou omezeny tím, jak málo toho víme o samotné heliosféře.
Kromě dvou kosmických lodí Voyager, které byly vypuštěny před více než čtyřmi desetiletími, neletěl za jejich hranice ani jeden stroj. A dokonce ani dvě vesmírné sondy, které prošly touto linií, nemají nástroje pro měření iontů na periferii.
Studie byla publikována v časopise Nature Astronomy.
Zdroje: Foto: Nature Astronomy, 2020
