Solvindboblen som beskytter jorden er kartlagt for første gang

Werner Heil / NASA

I 2009 brukte NASAs Interstellar Boundary Explorer, også kjent som IBEX, spionerte astronomer en merkelig båndlignende struktur dansende mellom vårt solsystem og resten av det interstellare rommet.

Oppdagelsen av IBEX-båndet, som er usynlig for både teleskoper og det menneskelige øyet, var en av forskernes første forsøk på å forstå mer om heliosfæren vår – et boblelignende skjold som består av solvinder.

En ny studie publisert i Astrophysical Journal kartlegger hele grensen til dette skjoldet, og dataene som samles inn kan brukes til å innlede en ny æra med heliofysikk utforskning.

De fleste instrumenter som oppdager partikler i verdensrommet, oppdager ladede partikler, sier Daniel Reisenfeld , seniorforsker ved Los Alamos National Laboratory i New Mexico og hovedforfatter av studien. Men IBEX er unik.

Den oppdager energiske nøytrale atomer, eller ENA-ioner som opprinnelig kommer fra solen, men kolliderer med interstellare elektroner og nøytraliserer dem. Disse atomene kan finnes overalt i verdensrommet, og å observere ENA-flukser over tid kan være et kraftig bildeverktøy.

Så hva var egentlig det mystiske båndet? Forskere har siden fastslått at det de så var en gigantisk del av ENA som lyste opp nattehimmelen.

Ved å bruke data IBEX samlet inn på ENA da den kartla bare en 11-årig solsyklus, tiden mellom skift i solens magnetfelt, bygde forskere et tredimensjonalt kart over hele heliosfæren, som Reisenfeld sier beskytter Jorden og andre planeter mot skadelig stråling .

Jorden vår blir bombardert av kosmiske stråler, galaktiske kosmiske stråler hele tiden, sier han. Disse strålene kan subtilt påvirke fly som flyr nær polene, ofte på turer mellom Europa eller Asia og USA.

Forskere sier at for å studere andre planeters astrosfærer, som er hva heliosfærer kalles når de omgir andre stjerner, må vi først forstå våre egne.

Mange fysiske modeller som utvikles akkurat nå er basert på funnene av IBEX-oppdraget, sier Nikolai Pogorelov, en professor i romvitenskap ved University of Alabama i Huntsville. Det er ikke bare eksperimentelt, sier han, og legger til at det vil bli brukt til [et] reelt formål.

Selv om Reisenfelds kart ikke er en eksakt modell av heliosfæren, er det et startpunkt for andre solrelaterte oppdrag. NASAs Marshall Space Flight Center legger nå planer for en Solar Cruiser, som den håper å lansere på IMAP oppdrag en gang i 2025.

Forskere har allerede kartlagt utsikten fra en romfartøy som går i bane rundt solen , men sammen med å forutsi romvær, vil et av cruiserens mål være å sveve over solens poler og muliggjøre tredimensjonal kartlegging i løpet av det neste tiåret, omtrent som IBEX har gjort.

Relatert historie

Astronomer mente kometen Borisov var ganske kjedelig. De tok feil. Den interstellare kometens uberørte natur er et tegn på at solsystemet vårt kanskje ikke er så forskjellig fra andre i galaksen.

I følge Roshanak Hakimzadeh, en programforsker for heliofysikkdivisjonen ved NASA, kan prosjektet hjelpe astronomer å lære mer om solens rotasjon og om koronale masseutkast, eller CME, kraftige utbrudd av plasma på solens overflate.

Mens tradisjonelle romfartøyer bruker kombinasjoner av flytende hydrogen og hydrogengass, vil cruiseren bruke solseilteknologi, og når den først er sluppet av IMAP, vil den drive seg langs stjernene ved hjelp av solstrålingstrykk. Med sine 1700 kvadratmeter vil det være det største kosmiske seilet som noen gang er flydd.

Vi er på vei mot å gjøre romutforskning mer gjennomførbart og økonomisk, sier Rohan Sood , direktør for University of Alabamas Astrodynamics and Space Research Laboratory.

Sammen med Marshall har Soods team vært fokusert på banedesign for cruiseren, som er satt til å overvåke solen nær L1 Lagrange Point – et sted mellom jorden og solen hvor gravitasjonskreftene deres opphever hverandre.

Hvorvidt fremtidige solrelaterte oppdrag vil gi mennesker en større forståelse av hele universet er fortsatt oppe for debatt, men Sood sier at de kan gi viktige ledetråder til hvordan solsystemet fortsetter å utvikle seg.

gjemme seg