Naprendszerünk minden bolygóját, a Földet is beleértve, a szolár szuperszonikus sebességgel “fújja”.
Az ezt a szelet alkotó részecskék egy láthatatlan mágneses teret hoznak létre, amely megvéd minket a csillagközi tér többi részétől. A csillagászok évtizedek óta elemzik ezt a helioszféra néven ismert sugárzási és mágneses rendszert, feltérképezve annak határait, hogy rájöjjenek, hogyan néz ki.
Több egyetem szakértőinek új modellje most azt sugallja, hogy ez szinte minden elméletünk furcsa összevonása. Sok éven át a tudósok úgy vélték, hogy a helioszféra inkább olyan üstökösre hasonlít, amelynek egyik végén kerek orra, a másik végén farka van.
Ezt általában a tankönyvekben és cikkekben ábrázolják, de az utóbbi években két másik forma is megjelent, amelyek valószínűbbnek tűnnek.
NASA
2015-ben a Voyager 1 űrhajó adatai két farok jelenlétére utaltak, ami miatt a helioszféra inkább kifli volt. Két évvel később a Cassini misszió adatai azt mutatták, hogy teljesen meg kell szabadulnunk az egész faroktól, óriási tengerparti labdává változtatva.
“Nem fogadja el könnyen ezt a fajta változást” – mondja Tom Crimigis, aki kísérleteket végzett a Cassinin és a Voyageren.
“Az ezen a területen dolgozó teljes tudományos közösség több mint 55 éve feltételezi, hogy a helioszféra üstökösfarokkal rendelkezik.”
Most lehet, hogy újra át kell gondolnunk feltételezéseinket, mert ha az új modell helyes, akkor a helioszféra nagyon is lehet leeresztett strandlabda vagy kidudorodó kifli formájában, csak attól függ, hol és hogyan határozza meg a határt.
Úgy gondolják, hogy a helioszféra kétszer olyannyira terjeszkedik, mint a Plútó, amikor a napszél folyamatosan megcsapja a csillagközi anyagot, megvédve bennünket a töltött részecskéktől, amelyek egyébként tönkretehetik Naprendszerünket.
De kitalálni, hol létezik ez a határ, olyan, mint megpróbálni kitalálni, hogy a szürke milyen árnyalata különbözteti meg a feketét a fehértől.
A csillagászok a New Horizons űrhajó adatainak felhasználásával, amely már kívül esik a Plútón, megtalálták a két oldal elválasztásának módját.
Ahelyett, hogy feltételeznénk, hogy a töltött részecskék egyformák, az új modell két csoportra osztja őket: a napszél töltötte részecskékre és a Naprendszerben sodródó semleges részecskékre.
A csillagközi térben lévő töltött részecskékkel ellentétben ezek a semleges „elnyelő ionok” könnyen átcsúszhatnak a helioszférában, mielőtt elektronjaik feltöltődnek.
Összehasonlítva ezen elnyelő ionok hőmérsékletét, sűrűségét és sebességét a naphullámokkal, a csapat megtalálta a módját a helioszféra alakjának meghatározására.
„Az [abszorbeáló ionok] kimerülése a csillagközi közeg semleges hidrogénatomjaival folytatott töltéscsere következtében lehűti a helioszférát,„ leengedi ”és szűkebb és lekerekítettebb alakhoz vezet, megerősítve a Cassini által javasolt alakot.
Más szavakkal, attól függően, hogy melyik „szürke árnyalatot” választja a határ megadására, a helioszféra úgy nézhet ki, mint egy leeresztett gömb vagy egy félhold.
“Ha meg akarjuk érteni a környezetet, jobban megértjük ezt az egész helioszférát” – mondja Avi Loeb csillagász, Harvard.
De még mindig sokkal több adatra van szükségünk. Miközben fokozatosan kezdjük harmonizálni modelljeinket, még mindig korlátozott, hogy mennyit nem tudunk magáról a helioszféráról.
A több mint négy évtizede indított Voyager űrhajón kívül egyetlen gép sem repült túl a határain. És még a két űrszondának sem, amelyek ezen a vonalon túlléptek, nincsenek eszközei az ionok mérésére a periférián.
A tanulmány a Nature Astronomy folyóiratban jelent meg.
Források: Fotó: Nature Astronomy, 2020
