juli 28, 2021

Nettnord.no

Næringsnett Nord-Troms

Grensen mellom vårt solsystem og det interstellare rommet ble først kartlagt

Grensen mellom vårt solsystem og det interstellare rommet ble først kartlagt

Et diagram over heliosfæren vår. For første gang har forskere kartlagt heliopausen, som er grensen mellom heliosfæren (brun) og det interstellare rommet (mørkeblått). Kreditt: NASA / IBEX / Adler Planetarium

Ved hjelp av data fra NASAs IBEX-satellitt skapte forskere det første 3D-kartet over grensen mellom vårt solsystem og det interstellare rommet.

For første gang er heliosfærens grense blitt kartlagt, noe som gir forskere bedre forståelse av hvordan interstellar og solvind samhandler.

“Fysikkmodeller har teoretisert denne grensen i årevis,” sa Dan Reisenfeld, en forsker ved Los Alamos National Laboratory og hovedforfatter av avisen, som ble publisert i dag. Astrofysisk tidsskrift 10. juni 2021. “Men dette er første gang vi har kunnet måle det og lage et tredimensjonalt kart.”

Heliosfæren er en boble skapt av solvinden, en strøm av primært protoner, elektroner og alfapartikler som strekker seg fra solen inn i det interstellare rommet og beskytter jorden mot skadelig interstellar stråling.

Reisenfeld og et team av andre forskere brukte data fra NASAs satellitt, IBEX (Satellite Earth Explorer), som oppdager partikler som kommer fra heliokappen, grenselaget mellom solsystemet og det interstellare rommet. Teamet var i stand til å kartlegge kanten av denne sonen, en region kalt heliopausen. Her kolliderer solvinden, som skyver mot det interstellare rommet, med den interstellare vinden, som skyver mot solen.

Heliosphere Boundary 3D Map

Det første tredimensjonale kartet over grensen mellom vårt solsystem og det interstellare rommet, en region kjent som heliopausen. Kreditt: Los Alamos National Laboratory

For å utføre denne målingen brukte de en teknikk som ligner på hvordan flaggermus bruker ekkolodd. “Akkurat som flaggermus sender ekkoloddpulser i alle retninger og bruker retursignalet for å lage et mentalt kart over miljøet sitt, bruker vi solvinden fra solen, som stiger i alle retninger, for å lage et kart over heliosfæren”, sa Reisenfeld . .

READ  Gran Bretaña enviará una araña espacial a la Luna

De gjorde det ved å bruke IBEX-satellittens måling av energiske nøytrale atomer (ENA) som skyldes kollisjoner mellom partikler i solvinden og de i interstellarvinden. Intensiteten til signalet avhenger av intensiteten til solvinden som treffer heliokappen. Når en bølge treffer poden, går ENA-tellingen opp og IBEX kan oppdage den.

“Solvindens” signal “sendt av solen varierer i styrke og danner et unikt mønster,” forklarte Reisenfeld. “IBEX vil se det samme mønsteret i retur ENA-signalet, to til seks år senere, avhengig av ENA-energien og retningen IBEX ser gjennom heliosfæren. Denne tidsforskjellen er hvordan vi finner avstanden til ENAs hjemregion i en bestemt retning. “

De brukte deretter denne metoden for å bygge det tredimensjonale kartet, ved hjelp av data samlet over en fullstendig solsyklus, fra 2009 til 2019.

“Ved å gjøre dette kan vi se heliosfærens grense på samme måte som en flaggermus bruker ekkolodd til å” se “veggene i en hule,” la han til.

Årsaken til at det tar så lang tid før signalet kommer tilbake til IBEX, er på grunn av de store avstandene som er involvert. Avstander i solsystemet måles i astronomiske enheter (AU), hvor 1 AU er avstanden fra jorden til solen. Reisenfeld-kartet viser at minimumsavstanden fra solen til heliopausen er omtrent 120 AU i retningen som ser på den interstellare vinden, og i motsatt retning strekker den seg minst 350 AU, som er avstandsgrensen for lydteknikken. Som referanse er Neptuns bane omtrent 60 AU bred.

Referanse: “Et tredimensjonalt kart over IBEX-heliosfæren” av Daniel B. Reisenfeld, Maciej Bzowski, Herbert O. Funsten, Jacob Heerikhuisen, Paul H. Janzen, Marzena A. Kubiak, David J. McComas, Nathan A. Schwadron, Justyna M. Sokół, Alex Zimorino og Eric J. Zirnstein, 10. juni 2021, The Astrophysical Journal.
DOI: 10.3847 / 1538-4365 / abf658

READ  Forskere løftet en liten brett ved å bruke annet enn lys