Znanstvenici su otkrili da bi svemirski mjehur koji obavija Sunčev sustav mogao barem ponekad biti naboran. To otkriće napravljeno je uz pomoć NASA-ine svemirske letjelice koja kruži oko Zemlje i koja je otkrila mreškanja u pomičnom područu svemira koje označava jednu od granica između prostora unutar Sunčevog sustava i međuzvjezdanog prostora.
Rezultati dobivenih mjerenja pokazuju da je moguće dobiti detaljnu sliku granica Sunčevog sustava i kako se one mijenjaju tijekom vremena. To će znanstvenicima pomoći da bolje razumiju područje svemira poznato kao heliosfera, koje se širi iz Sunca i štiti planete u našem Sunčevom sustavu od kozmičkog zračenja.
Mjerenja iz tri izvora
Postoje različiti načini na koje Sunce utječe na prostor oko sebe. Jedan od njih je solarni vjetar, odnosno stalni tok ionizirane plazme. Solarni vjetar prolazi pored planeta i Kuiperovog pojasa, da bi na kraju nestao u međuzvjezdanom prostoru. Točka u kojoj solarni vjetar padne ispod brzine kojom zvučni valovi mogu putovati kroz difuzni međuzvjezdani prostor naziva se završetak udara, a točka u kojoj više nije dovoljno jak da se odbije od vrlo malog pritiska međuzvjezdanog prostora naziva se heliopauza.
NASA-ine sonde Voyager 1 i 2 prešle su heliopauzu i krstare međuzvjezdanim prostorom, pružajući nam prva izravna mjerenja te pomične granice. No, postoji još jedan alat u Zemljinoj orbiti koji pomaže znanstvenicima u mapiranju heliopauze. Riječ je o NASA-inom Interstellar Boundary Exploreru (IBEX), koji je s radom započeo još 2009. godine.
Zadatak IBEX-a je mjerenje energiziranih neutralnih atoma, koji nastaju kada se Sunčev solarni vjetar sudari s međuzvjezdanim vjetrom na granici Sunčevog sustava. Neki od tih atoma se katapultiraju dalje u svemir, dok gurnuti prema Zemlji. Nakon što se uzme u obzir snaga solarnog vjetra koji ih je proizveo, energizirane neutralne čestice koje se vraćaju prema Zemlji, mogu se koristiti za mapiranje oblika granice Sunčevog sustava, što bi bilo nešto poput kozmičke eholokacije.
Pronalazak ogromnih valova
Prethodne karte strukture heliosfere oslanjale su se na dugoročne mjere evolucije tlaka sunčevog vjetra i emisija energetskih neutralnih atoma, što je rezultiralo izglađivanjem granica u prostoru i vremenu. Ali 2014. godine, u razdoblju od otprilike šest mjeseci, dinamički pritisak solarnog vjetra porastao je za otprilike 50 posto. Tim znanstvenika predvođen astrofizičarom Ericom Zirnsteinom sa Sveučilišta Princeton iskoristio je taj događaj kraćeg razmjera kako bi dobio detaljniju snimku oblika prekidajućeg udara i heliopauze, te su pronašli ogromne valove, na ljestvici od desetaka astronomskih jedinica (AU, mjera udaljenosti Zemlje od Sunca). NJihova studija objavljena je u znanstvenom časopisu Nature Astronomy.
Zirnsteini njegov tim također su izveli modeliranje i simulacije kako bi utvrdili kako je taj visokotlačni vjetar bio u interakciji s granicom Sunčevog sustava. Otkrili su da je tlačna fronta dosegla završni udar 2015. godine, šaljući val pritiska kroz područje između prekidajućeg udara i heliopauze, poznato kao unutarnji helio omotač. U heliopauzi, reflektirani val putuje natrag, sudarajući se s još uvijek nadolazećim protokom nabijene plazme iza tlačne fronte, stvarajući oluju energetski neutralnih atoma koji ispunjavaju unutarnji heliosloj do trenutka kada reflektirani val stigne natrag do prekidajućeg udara.
Heliopauza se značajno mijenja
Mjerenja su isto tako pokazala i prilično značajan pomak u udaljenosti od Sunca do heliopauze. Voyager 1 prešao je heliopauzu 2012. godine na udaljenosti od 122 astronomske jedinice. Godine 2016. tim je izmjerio da je udaljenost do heliopauze u smjeru Voyagera 1 oko 131 astronomske jedinice. U to vrijeme, Voyager 1 je bio udaljen 136 astronomskih jedinica od Sunca. I dok je to značilo da je VOyager 1 i dalje u međuzvjezdanom prostoru, bilo je jasno da se granica heliopauze značajno pomakla prema van u tom periodu.
Mjerenje do heliopauze u smjeru Voyagera 2 2015. godine bilo je teže, odnosno rezultati su pokazali udaljenost 103 astronomske jedinice, s marginom pogreške od 8 astronomskih jedinica s obje strane. U to je vrijeme Voyager 2 bio 109 astronomskih jedinica od Sunca, odnosno unutar navedene granice pogreške. Voyager 2 je heliopauzu prešao tek 2018. godine, na udaljenosti od 119 astronomskih jedinica.
Pravi odgovori stižu nakon 2025. godine
Oba mjerenja sugeriraju da se oblik heliopauze mijenja, i to ne beznačajno. No znanstvenicima je ostalno nejasno zašto. No, odgovori na neka od zbunjujućih pitanja o čudnom, nevidljivom, 'naboranom' mjehuru koji štiti naš mali planetarni sustav od kozmičkog zračenja, trebali biti otklonjeni nakon 2025. godine, kad će nova sonda biti poslana u svemir kako bi izmjerila emisiju energetski neutralnih atoma s većom preciznošću i u širem energetskom rasponu.
Izvor: Science Alert
