Tajemnice ośrodka międzygwiezdnego i pola magnetycznego

pia17049-full

W 2012 roku sonda Voyager 1 przeszła do historii wchodząc w przestrzeń międzygwiezdną i zostawiając za sobą wszystkie planety i wiatr słoneczny. Jednak obserwacje przesyłane z pionierskiej sondy zaskakiwały odczytami pola magnetycznego wokół niej, bowiem różniły się od obserwacji z innych sond.

Nowe badania rzucają nowe światło na to zagadnienie. W artykule opublikowanym w Astrophysical Journal Letters, Nathan Schwadron z University of New Hampshire wraz ze współpracownikami przeanalizowali dane dotyczące pola magnetycznego z sondy Voyager 1 i odkryli, że kierunek pola magnetycznego powoli się zmienia od momentu gdy sonda osiągnęła przestrzeń międzygwiezdną. Naukowcy uważają, że jest to spowodowane przez bliskość granicy wiatru słonecznego, strumienia naładowanych cząstek ze Słońca.

„Nasze badania dostarczyły bardzo silnych dowodów na to, że Voyager 1 znajduje się w regionie gdzie pole magnetyczne jest odchylane przez wiatr słoneczny,” powiedział Schwadron, główny autor badania.

Naukowcy przewidują, że za 10 lat sonda Voyager 1 osiągnie „czystszy” region przestrzeni międzygwiezdnej, gdzie wiatr słoneczny już nie wpływa tak bardzo na pole magnetyczne.

Przejście sondy w przestrzeń międzygwiezdną oznaczało, że opuściła ona heliosferę – bąbel wiatru słonecznego otaczający naszą gwiazdę i jej planety. Obserwacje z instrumentów sondy Voyager odkryły, że gęstość cząsteczek jest 40-krotnie większa na zewnątrz tej granicy niż w środku, co potwierdza, że sonda faktycznie opuściła heliosferę.

Jednak jak dotąd wykonane przez sondę Voyager 1 obserwacje kierunku lokalnego, międzygwiezdnego pola magnetycznego wciąż różnią się o ponad 40 stopni od tego co określiły inne sondy. Nowe badania sugerują, że owa nieścisłość spowodowana jest faktem, że sonda znajduje się w zaburzonym polu magnetycznym tuż za heliopauzą – granicą między wiatrem słonecznym i ośrodkiem międzygwiezdnym.

W 2009 roku sonda Interstellar Boundary Explorer (IBEX) odkryła „wstęgę” energetycznych atomów, która może wiele powiedzieć o kireunku czystego, międzygwiezdnego pola magnetycznego. Tak zwana „wstęga IBEX”, która tworzy okrągły łuk na niebie wciąż jest tajemnicza, jednak naukowcy uważają, że powstaje wskutek przepływu neutralnych atomów wodoru z wiatru słonecznego, które zostały zrejonizowane przez pobliską przestrzeń międzygwiezdną, a następnie przyłączyły elektrony.

W ramach nowych badań wykorzystano wiele zestawów danych w celu potwierdzenia, że kierunek pola magnetycznego w centrum wstęgi IBEX jest taki sam jak kierunek pola magnetycznego w ośrodku międzygwiezdnym. Obserwacje z sond Ulysses oraz SOHO także wspierają te wyniki.

„Wszystkie zestawy danych zebranych na przestrzeni ostatnich 25 lat wskazują ten same punkt pola magnetycznego,” mówi Schwadron.

Z czasem i w co raz większej odległości od heliosfery pole magnetyczne będzie stopniowo kierowało się w strone „prawdziwej północy” określonej przez wstęgę IBEX. Jeżeli pole wokół sondy będzie nadal zmieniało kierunek, to około 2025 roku  pokryje się z kierunkiem pola magnetycznego obserwowanym przez sondę IBEX. To będzie oznaczać, że sonda znalazła się w mniej zaburzonym regionie ośrodka międzygwiezdnego.

„To ciekawy sposób patrzenia na dane. W ten sposób możemy przewidzieć ile jeszcze upłynie czasu zanim sonda Voyager 1 znajdzie się w ośrodku, który nie będzie już tak silnie perturbowany,” mówi Ed Stone, naukowiec projektu Voyager nie związany z najnowszymi badaniami.

Podczas gdy Voyager 1 będzie nadal dostarczał informacji o przestrzeni międzygwiezdnej, bliźniacza sonda Voyager 2 także dotrze do ośrodka międzygwiezdnego w ciągu najbliższych kilku lat.

Obie sondy zostały wyniesione w przestrzeń kosmiczną w odstępie 16 dni w 1977 roku. Obie sondy przeleciały obok Jowisza i Saturna. Voyager 2 odwiedził także Urana i Neptuna. Sonda Voyager 2 została wystrzelona przed Voyager 1 i jest najdłużej bezustannie działającą sondą wysłaną z Ziemi. Voyager 1 natomiast jest najdalszym wytworem naszej cywilizacji we Wszechświecie.

Źródło: NASA