Das IBEX-Raumschiff hat nun die Struktur des kometenähnlichen Schwanzes unseres Sonnensystems kartiert. Fotos in diesem Beitrag können Ihnen dabei helfen, sich vorzustellen, wie unsere Sonne Sie durch den Weltraum trägt.
Das Raumschiff IBEX (Interstellar Boundary Explorer) der NASA lieferte kürzlich die ersten vollständigen Bilder der Windrichtung des Sonnensystems und enthüllte eine einzigartige und unerwartete Struktur.
Forscher haben lange angenommen, dass ein „Schwanz“ wie ein Komet der Heliosphäre folgt, der riesigen Blase, in der sich unser Sonnensystem befindet, während sich die Heliosphäre durch den interstellaren Raum bewegt. Die ersten IBEX-Bilder, die 2009 veröffentlicht wurden, zeigten ein unerwartetes Band von überraschend hohen ENA-Emissionen (energetisch neutrales Atom), das die Aufwindseite des Sonnensystems umkreist. Mit der Sammlung zusätzlicher ENAs im ersten Beobachtungsjahr entstand eine Struktur, die von niederenergetischen ENAs dominiert wurde und vorläufig als Heliotail identifiziert wurde. Es war jedoch recht klein und schien von der Gegenwindrichtung versetzt zu sein, möglicherweise aufgrund von Wechselwirkungen mit dem äußeren Magnetfeld der Galaxie.
Der Schwanz des Sonnensystems Illustration über die NASA. Die runde Kugel in dieser Abbildung ist nicht die Sonne, sondern unser gesamtes Sonnensystem, bis in die Umlaufbahnen der am weitesten entfernten Planeten. Die Ränder der Kugel markieren die Heliopause, in der der Einfluss der Sonne endet und der interstellare Raum - der Raum zwischen den Sternen - beginnt. Das IBEX-Raumschiff hat nun die Struktur des langen "Schwanzes" untersucht, der hinter der Sonne strömt.
Die runde blaue Kugel in dieser Abbildung zeigt wieder die Heliosphäre, die unsere Sonne umgibt. Die orangefarbene „Wolke“ links ist eine Schockwelle, die erzeugt wird, wenn sich unsere Sonne durch den interstellaren Raum bewegt. Notieren Sie sich die Position des Voyager-Raumschiffs, das jetzt das am weitesten von der Erde entfernte Raumschiff im All ist. Voyager 1 ist bereit, die Heliosphäre zu verlassen. Beachten Sie auch das IBEX-Raumschiff. Illustration über die NASA.
Größer anzeigen. | Ist es nicht logisch, dass - wenn unsere Sonne eine umgebende Heliosphäre und einen kometenähnlichen Schwanz hat - dies auch andere Sterne tun? Ja. Es ist. Die Heliosphäre entsteht durch ein Gleichgewicht zwischen dem nach außen drängenden „Wind“ eines Sterns und der nach innen gerichteten Kompression des umgebenden interstellaren Gases. Dieser Zustand ist so häufig, dass die meisten Sterne möglicherweise Strukturen wie die Heliosphäre unserer Sonne haben, aber für Sterne werden sie "Astrosphären" genannt. Hier sind tatsächliche Fotografien von drei solchen Astrosphären, die von verschiedenen Teleskopen aufgenommen wurden. Bilder über NASA / ESA / JPL-Caltech / GSFC / SwRI
Als die IBEX-Daten der nächsten zwei Jahre das Beobachtungsloch in Gegenwindrichtung füllten, fanden die Forscher eine zweite Schwanzregion neben der zuvor identifizierten. Das IBEX-Team richtete die IBEX-Karten neu aus und zwei ähnliche energiearme ENA-Strukturen wurden deutlich sichtbar, die sich über die Windrichtung der Heliosphäre erstreckten und Strukturen anzeigten, die „Lappen“ ähnlicher waren als ein einzelnes einheitliches Heck.
"Wir haben den Begriff" Lappen "sehr sorgfältig ausgewählt", sagt Dr. Dave McComas, leitender Forscher und stellvertretender Vizepräsident der Abteilung für Weltraumwissenschaften und -technik am Southwest Research Institute. „Es kann durchaus sein, dass es sich um separate Strukturen handelt, die in Windrichtung zurückgebogen sind. Das können wir jedoch bei den heute vorliegenden Daten nicht mit Sicherheit sagen. "
Das Team verwendete die nautischen Bezeichnungen Backbord und Steuerbord, um die Lappen zu unterscheiden, da die Heliosphäre das „Schiff“ ist, das unser Sonnensystem durch die Galaxie transportiert.
Die Reise unserer Sonne durch den interstellaren Raum führt uns derzeit durch eine Ansammlung interstellarer Wolken mit sehr geringer Dichte. Im Moment befindet sich die Sonne in einer Wolke, die so dünn ist, dass das von IBEX detektierte interstellare Gas so dünn ist wie eine Handvoll Luft, die sich über eine Säule erstreckt, die Hunderte von Lichtjahren lang ist. Diese Wolken werden durch ihre Bewegungen identifiziert. Bild via NASA / Adler / U. Chicago / Wesleyan
IBEX-Daten zeigen, dass der Heliotail die Region ist, in der der Sonnenwind mit einer Geschwindigkeit von einer Million Meilen pro Stunde nach unten strömt und letztendlich aus der Heliosphäre entweicht und aufgrund des Ladungsaustauschs langsam verdunstet. Der langsame Sonnenwind bewegt sich in den unteren und mittleren Breiten am Heck des Hafens und an Steuerbord, und zumindest um das Minimum der Sonnenaktivität fließt in den hohen nördlichen und südlichen Breiten schneller Sonnenwind nach unten.
"Wir sehen einen Heliotail, der viel flacher und breiter als erwartet ist, mit einer leichten Neigung", sagt McComas. „Stell dir vor, du sitzt auf einem Wasserball. Der Ball wird durch die äußeren Kräfte abgeflacht und sein Querschnitt ist oval statt kreisförmig. Das ist der Effekt, den das äußere Magnetfeld auf den Heliotail zu haben scheint. "
Die IBEX-Raumsonde verwendet zwei neuartige ENA-Kameras, um die globale Interaktion der Heliosphäre abzubilden und abzubilden. Sie liefert die ersten globalen Ansichten und neue Erkenntnisse über die Interaktion unseres Sonnensystems mit dem interstellaren Raum.
"Wir denken oft, wir wissen, was wir in der Wissenschaft studieren werden, aber die Arbeit führt uns manchmal in unerwartete Richtungen", sagt McComas. "Dies war sicherlich der Fall bei dieser Studie, in der zunächst nur versucht wurde, die kleine Struktur, die fälschlicherweise als versetzter Heliotail identifiziert wurde, besser zu quantifizieren. Der Heliotail, den wir fanden, war viel größer und sehr anders als erwartet."
Über das Southwest Research Institute