» - Csillagászat »
- Hírek »
- 2008 »
- július
2008.07.03. - Nagyenergiájú részecskék a Naprendszer határvidékéről
A Naprendszer belső részén működő STEREO űrszondák váratlanul nagyenergiájú részecskéket detektáltak bolygórendszerünk határvidékéről, arról a területről, ahol a Voyager szondák is járnak.
A NASA 2006-ban felbocsátott STEREO (Solar Terrestrial Relations Observatory) űrszondapárjának elsődleges feladata háromdimenziós képek rögzítése a Napról, illetve a mágneses térben és a részecskefluxusban a napkitörések során bekövetkező változások mérése. 2007 júniusa és októbere között azonban a szondák szenzorai olyan semleges atomokat detektáltak, melyek forrása a Naprendszer legkülső vidéke, ahol a Napból kiáramló részecskék (az ún. napszél) beleütköznek az intersztelláris anyagba.
A STEREO űrszondapár fő feladata 3D-s képek rögzítése a Napról, illetve a mágneses tér és a részecskefluxus változásának mérése napkitörések során. 2007 júniusa és októbere között a szondák műszerei azonban váratlan helyről, a Naprendszer pereméről érkező semleges részecskéket detektáltak.
[SSTD/NASA]
Robert Lin (University of California, Berkeley), a detektáló berendezés műszaki csapatának vezetője szerint az eredmény azért nagyon fontos, mert ezen semleges részecskék segítségével feltérképezhető a helioszférának az a része, ami normál távcsövek számára elérhetetlen.
A helioszféra az a tartomány a Nap körül, melyre központi csillagunk hatással van. A Napot nem csak elektromágneses sugárzás hagyja el, hanem nagyenergiájú részecskék is minden irányban. Ezek áramát napszélnek hívjuk. Messze a Pluto pályáján túl ez a szuperszonikus áramlás lelassul, ahogyan a környező intersztelláris tér egyre sűrűbb gáz- és poranyagával találkozik. Heliopauzának nevezzük azt a határt, amelyen kívül már az intersztelláris anyag a domináns. Ahogyan a napszél lassul, iránya is változik, aminek eredményeként a Nap körül egy üstököscsóvához hasonlító szerkezet alakul ki. Az a zóna, ahol az áramlás szubszonikus lesz, azaz sebessége a helyi hangsebesség alá csökken, az ún. terminációs lökés (termination shock). A heliopauza és a terminációs lökés közti rész a mágneses hüvely (heliosheath).
A STEREO szondák által detektált nagyenergiájú semleges atomok a Naprendszer pereméről, a színkódokkal jelzett tartományból származnak, ahol a napszél kezd kölcsönhatásba lépni az intersztelláris anyaggal. A Voyager 2 tavaly lépte át a terminációs lökést, követve párját, a Voyager 1-et. A STEREO szondák nagy excentricitású pályán keringenek a Föld körül, az A (Ahead) a Föld előtt, míg a B (Behind) mögötte.
[Linghua Wang/UC Berkeley]
A STEREO szondák által detektált semleges atomok ebből az utóbbi tartományból, a mágneses hüvelyből származnak. A kutatók szerint eredetileg a terminációs lökés közelében nagy energiát szerzett töltéssel rendelkező ionok voltak, melyek az intersztelláris gáz semleges, hideg atomjaival ütközve elvesztették töltésüket. Neutrális részecskeként azonban már nem hatott rájuk a mágneses tér, így az ütközés közben szerzett impulzussal elindulhattak vissza a Naprendszer belseje felé. A neutrális atomok sokkal messzebb juthatnak, mint az ionok, ezért is volt lehetséges, hogy egy részük aztán a STEREO szondák detektoraiba csapódott. Lin szerint egyébként valószínűleg hidrogénatomokról van szó. Nagyenergiájú ionok és semleges atomok közötti hasonló folyamat a Naprendszer belső térségeiben is működik, például a Föld és Jupiter körül.
Az új eredmény egy ellentmondást is feloldhat. Jelentős eltérés mutatkozott ugyanis a napszél lassulása következtében a környező térbe pumpált energia várt és a Voyager 2 által tavaly, a terminációs lökés átlépésekor mért értékek között. A mérések alapján a mágneses hüvely új típusú ionpopulációja a terminációs lökésnél disszipálódó energia mintegy 70 százalékát tartalmazza, ez pedig megegyezik a Voyager 2 adataiból származtatható értékkel.
A NASA az év vége felé tervezi felbocsátani az IBEX (Interstellar Boundary Explorer) nevű szondáját, melynek feladata a Naprendszer határának minden eddiginél részletesebb feltérképezése lesz.
Az eredményeket részletező szakcikkek a Nature magazin 2008. július 3-i számában jelentek meg.
Forrás:
