Sonda IBEX opět zpřesnila tvar heliosféry

Naše Sluneční soustava si za sebou při své cestě Mléčnou dráhou táhne chvost vysokoenergetických částic, silně připomínající ohon komety. Jeho tvar a povaha je výsledkem interakce částic vyvrhovaných Sluncem s částicemi mezihvězdného prostoru, ke které dochází na samé hranici Sluneční soustavy. Vědci již dříve pozorovali tyto chvosty u jiných hvězd, ovšem u našeho vlastního systému to bylo díky pohledu zevnitř poměrně obtížné a do doby, než NASA vypustila sondu IBEX, to bylo spíše takové paběrkování dílčích fragmentů.

Data ze svého nejbližšího okolí poskytly sondy Voyager a trochu širší pohled poskytla sonda Cassini z oběžné dráhy planety Saturn. Stále to však stačilo na víceméně hrubé odhady. Dráhu volenou tak, aby bylo možné zmapovat délku chvostu měl Pioneer 10, ten se odmlčel v roce 2003, tedy dříve, než mohl data o něm poskytnout.

V roce 2008 startovala z podvěsu letadla raketa Pegasus XL. Sondu IBEX, jíž měla na své palubě, vynesla na silně eliptickou dráhu jejíž apogeum (nejvzdálenější bod) se nachází přibližně ve 3/4 vzdálenosti Země-Měsíc. Tato sonda dokáže jednou za půl roku prozkoumat celou oblohu. Její detektory zajímají neutrální atomy. Ty totiž povětšinou vznikají právě v heliosféře, kde při náhodných srážkách dojde k přeměně iontu v neutrální atom. Ten pak není ovlivněn magnetickým polem a letí přímo. Díky tomu sonda s velkou přesností detekuje, z jakého směru přilétl. Tak je možné postupně proskenovat celou oblohu a odhalit rozložení částic, které běžnými metodami detekce elektromagnetického vlnění nejsou pozorovatelné. Skvěle je to vysvětleno v článku Dagmar Gregorové, vydaném v roce provozu IBEXu. O tom, jak se postupně měnily představy o heliosféře na základě získaných dat, je její další článek.

Video znázorňující vznik neutrálního atomu, jeho trajektorii a zachycení detektorem sondy IBEX:

Kombinací snímků z prvních tří let pozorování dali dohromady vědci z Southwest Research Institute v San Antoniu (Texas) pod vedením Davida McComase přibližný tvar chvostu. Skládá se ze čtyř laloků. Trochu připomíná čtyřlístek. Dva laloky po stranách jsou proudy pomalu se pohybujících částic a dva laloky dole a nahoře jsou proudy rychle se pohybujících částic. Tento tvar v zásadě kopíruje vyvrhování těchto částic Sluncem, kdy pomalé vylétají z rovníkových oblastí (na obrázku žlutě a červeně) a rychlé z okolí pólů (na obrázku modře). To je současný model právě probíhajícího jedenáctiletého slunečního cyklu. Díky působení magnetických polí je však tvar oproti tomu, jak částice opouštějí Slunce, mírně deformován. Uvidíme, jak se budou data měnit v závislosti na čase. Odpovědi nám dají další data ze sondy z dlouhodobějších přehledů oblohy.

Původní pozorování v menším rozsahu energií ukazovalo pouze malou oblast pomalu se pohybujících částic. Po doplnění dalších údajů v celém rozsahu energetických hladin, jež je schopen IBEX svými dvěma detektory zaznamenat, ukázalo podstatně větší oblasti, tak jak jsme si je popsali v předchozím odstavci.

Vědce ovšem stále trápí otázka:“Jak dlouhý vlastně ohon heliosféry je?“ Hvězdy v našem okolí mají povětšinou ohony hodně protáhlé. První měření naznačovala, že náš tak dlouhý nebude. Nyní s větším množstvím dat se to nepodařilo potvrdit. Nové výsledky zjištěné týmem okolo sondy IBEX budou zapracovány do stávajících modelů, čímž by následné simulace mohly být zase o kousek blíž skutečnosti.

Video shrnující informace z článku:

Zdroje informací:
http://www.nasa.gov/content/nasa-s-ibex-provides-first-view-of-the-solar-system-s-tail/#.Ud_HqTcXE4A
http://forum.kosmonautix.cz/viewtopic.php?f=30&t=579
http://www.osel.cz/index.php?clanek=6257

Zdroje obrázků:
http://www.nasa.gov/images/content/263071main_IBEXArtistImpressionLg.jpg
http://www.nasa.gov/images/content/281292main_VoyagersLg.jpg
http://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a010000/a011300/a011301/Fig5_hires%5B2%5D%5B1%5D%5B2%5D.png