Iš aplink Žemę skriejančio zondo gauti duomenys leido įžiūrėti banguotas struktūras ties heliosferos riba ir heliopauze – kintančiais erdvės regionais, kurie žymi vieną iš ribų tarp erdvės Saulės sistemos viduje ir to, kas yra už jos ribų, t. y. tarpžvaigždinės erdvės. Stebėjimo rezultatai rodo, kad galima gauti išsamų Saulės sistemos ribos vaizdą ir geriau suprasti, kaip ji kinta laikui bėgant.
Saulės sistemą gaubiantis kosmoso burbulas kartais gali būti susiraukšlėjęs, rašo „Science Alert“.
Iš aplink Žemę skriejančio zondo gauti duomenys leido įžiūrėti banguotas struktūras ties heliosferos riba ir heliopauze – kintančiais erdvės regionais, kurie žymi vieną iš ribų tarp erdvės Saulės sistemos viduje ir to, kas yra už jos ribų, t. y. tarpžvaigždinės erdvės.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
Stebėjimo rezultatai rodo, kad galima gauti išsamų Saulės sistemos ribos vaizdą ir geriau suprasti, kaip ji kinta laikui bėgant.
Ši informacija padės mokslininkams nuodugniau išanalizuoti heliosfera vadinamą kosmoso sritį, kuri driekiasi nuo Saulės ir apsaugo Saulės sistemos planetas nuo kosminės spinduliuotės.
Saulė įvairiais būdais veikia ją supančią erdvę. Vienas iš jų yra saulės vėjas – nuolatinis viršgarsinis jonizuotos plazmos srautas. Jis skrieja pro planetas ir Koiperio juostą, galiausiai išnykdamas tarp žvaigždžių plytinčioje didžiulėje tuštumoje.
Taškas, kuriame šio srauto greitis tampa mažesnis už garso bangų sklidimo išsklaidyta tarpžvaigždine terpe greitį, vadinamas heliosferos riba, o taškas, kuriame saulės vėjas, susidūręs su tarpžvaigždine medžiaga, galutinai sustoja, yra heliopauzė.
Abu „Voyager“ zondai kirto heliopauzę ir dabar skrieja tarpžvaigždinėje erdvėje, sudarydami mums galimybę atlikti pirmuosius šios besikeičiančios ribos matavimus. Tačiau Žemės orbitoje yra dar vienas įrankis, padedantis mokslininkams nustatyti heliopauzę – tai 2009 metais į kosmosą iškeltas NASA tarpžvaigždinės ribos tyrinėtojas (angl. Interstellar Boundary Explorer, IBEX).
IBEX matuoja energizuotus neutralius atomus, kurie susidaro Saulės vėjui susidūrus su tarpžvaigždiniu vėju ties Saulės sistemos riba. Dalis šių atomų katapultuojasi tolyn į kosmosą, o kiti nusviedžiami atgal link Žemės. Atsižvelgus į jas sukėlusio saulės vėjo stiprumą, mūsų pusėn grįžtančios energizuotos neutralios dalelės gali būti panaudotos ribos formai nustatyti – kažkas panašaus į kosminę echolokaciją.
Ankstesni heliosferos struktūros matavimai buvo grįsti ilgalaikiais saulės vėjo slėgio kitimo ir energizuotų neutralių atomų emisijų matavimais, dėl kurių riba išsilygino tiek erdvėje, tiek laike. Tačiau 2014 m., vos per šešis mėnesius, dinaminis saulės vėjo slėgis padidėjo maždaug 50 procentų.
Astrofiziko Erico Zirnsteino iš Prinstono universiteto vadovaujama mokslininkų grupė pasinaudojo šiuo įvykiu, kad susidarytų išsamesnį heliosferos ribos ir heliopauzės formos vaizdą, ir aptiko milžiniškus dešimčių astronominių vienetų dydžio raibulius (vienas astronominis vienetas yra vidutinis atstumas tarp Žemės ir Saulės).
Tyrėjai taip pat atliko modeliavimą ir simuliacijas, kad nustatytų, kaip šis aukšto slėgio vėjas sąveikauja su Saulės sistemos riba. Jie nustatė, kad slėgio frontas 2015 m. pasiekė heliosferos ribą ir srityje tarp heliosferos ribos ir heliopauzės, vadinamoje vidine heliosferos mantija, nuvilnijo slėgio banga.
Nuo heliopauzės atsispindėjusi banga grįžta atgal, susidurdama su vis dar atplūstančiu įkrautos plazmos srautu už slėgio fronto ir sukurdama energizuotų neutralių atomų, iki atsispindėjusios bangos grįžimo spėjusių užpildyti vidinę heliosferos mantiją, audrą.
Mokslininkų matavimai taip pat rodo gana reikšmingą atstumo iki heliopauzės pokytį. „Voyager 1“ heliopauzę kirto 2012 m. 122 astronominių vienetų atstumu. 2016 m. tyrėjai išmatavo, kad atstumas iki heliopauzės „Voyager 1“ kryptimi buvo maždaug 131 astronominis vienetas; tuo metu zondas buvo nutolęs 136 astronominius vienetus nuo saulės, vis dar tarpžvaigždinėje erdvėje, tačiau heliosfera jau buvo už jo.
2015 m. mokslininkų atliktas heliopauzės matavimas „Voyager 2“ kryptimi yra šiek tiek sudėtingesnis – 103 astronominiai vienetai su 8 astronominių vienetų paklaida abiejose pusėse. Tuo metu „Voyager 2“ buvo 109 astronominių vienetų atstumu nuo Saulės – vis dar paklaidos ribose. Heliopauzę jis įveikė tik 2018 m., 119 astronominių vienetų atstumu.
Abu matavimai rodo, kad heliopauzės forma keičiasi ir gana ryškiai. Kol kas nėra visiškai aišku, kodėl.
Tačiau 2025 m. į kosmosą bus išsiųstas naujas zondas, kuris tiksliau ir platesniame energijos diapazone matuos energizuotų neutralių atomų emisiją. Tai, pasak mokslininkų, turėtų padėti atsakyti į kai kuriuos gluminančius klausimus apie keistą, nematomą, „raukšlėtą“ burbulą, saugantį mūsų mažąją planetų sistemą nuo kosmoso pavojų.
