Aktualności

9 kwietnia 2018 dr Tomasz Mrozek, naukowiec Centrum Badań Kosmicznych PAN (Zakładu Fizyki Słońca we Wrocławiu) oraz Uniwersytetu Wrocławskiego (Instytut Astronomiczny) jako pierwszy na świecie dostrzegł na powierzchni Słońca obszar aktywności, którego pojawianie się oznacza początek nowego, 25. cyklu słonecznego.

Więcej …
Wnioski z obserwacji przyrządu HSTOF: Heliosfera ma ogon i jest asymetryczna! Drukuj Email
czwartek, 25 października 2018 11:30

Pole magnetyczne silnie zaburza ruch cząstek naładowanych w przestrzeni kosmicznej, ale cząstki neutralne są na nie nieczułe i dzięki temu mogą poruszać się swobodnie we wszystkich kierunkach. Dotyczy to także energetycznych atomów neutralnych (ENA) w heliosferze.

 

Atomy te są byłymi jonami (protonami) należącymi do gorącej plazmy znajdującej się w granicznych obszarach heliosfery, które przy zderzeniu z międzygwiazdowymi atomami neutralnymi przejęły od nich elektron i wskutek tego zostały elektrycznie zneutralizowane, zachowując jednak kierunek i szybkość swego ruchu. Dzięki temu, że ich tory nie podlegają modyfikacji przez pole magnetyczne, mogą one przemieszczać się swobodnie w heliosferze i docierać do detektorów znajdujących się w pobliżu orbity Ziemi. Dzięki zachowaniu przez cząstki pędu po neutralizacji, obserwacje ENA mogą przynieść wiele informacji o rozkładach energii cząstek plazmy kosmicznej daleko od miejsca  obserwacji.

Przyrząd HSTOF na pokładzie sondy kosmicznej SOHO (skrót od Słonecznego i Heliosferycznego  Obserwatorium) prowadzi takie obserwacje już od roku 1996. Obserwuje atomy wodoru o energiach w zakresie 55 do 88 keV, co odpowiada szybkościom od ok. 3250 do 4100 km/s. Kolejne instrumenty prowadzące takie obserwacje, lecz w innych zakresach energii, to INCA na pokładzie sondy Cassini (okres 2005-2013, obecnie już nie działa), przyrządy ASPERA na sondach międzyplanetarnych Mars Express i Venus Express (również już nie działające) oraz najnowszy IBEX (prowadzący obserwacje od 2009 roku do chwili obecnej).

Uczeni z CBK PAN: profesorowie Andrzej Czechowski, Maciej Bzowski i Stanisław Grzędzielski oraz dr Justyna M. Sokół i mgr Jolanta Grygorczuk, we współpracy z twórcą koncepcji przyrządu HSTOF profesorem K.C. Hsieh z University of Arizona oraz drem Martinem Hilchenbachem z Max-Planck-Institut fuer Sonnensystemforschung w Getyndze, autorem analizy danych z tego przyrządu, przestudiowali wyniki pomiarów z lat 1996 – 2010. Zauważyli wyraźny spadek strumieni ENA w tym okresie, który wydaje się być skorelowany nie z cyklicznymi zmianami aktywności słonecznej, lecz z systematycznym, wieloletnim spadkiem strumienia wiatru słonecznego, jaki miał miejsce w tym okresie. Podobny spadek niezależnie zaobserwowały w późniejszym okresie INCA i IBEX. Korelacja spadku strumieni ENA ze spadkiem strumienia wiatry słonecznego świadczy o tym, że obserwowane ENA istotnie pochodzą z granic heliosfery i powstają w wyniki neutralizacji protonów wiatru słonecznego w jej obszarach granicznych.

Ponadto wyniki obserwacji stanowią kolejne potwierdzenie tego, że heliosfera jest asymetryczna. W obszarze "prawej flanki" (długości ekliptyczne 120-210 stopni) strumień ENA jest bowiem większy niż dla "lewej flanki"  (długości ekliptyczne 300-30 stopni). Asymetria ta jest zgodna z najnowszymi ocenami kierunku międzygwiezdnego pola magnetycznego.

Wreszcie, dane z HSTOF wyraźnie potwierdzają istnienie ogona  heliosferycznego: strumień ENA z kierunku ruchu Słońca ("nos" heliosfery) jest znacznie niższy niż z przeciwnego  kierunku, gdzie spodziewane jest istnienia "ogona". Wynik ten różni się od  obserwacji innych instrumentów (IBEX i INCA). Badacze z CBK PAN wykazali, że różnica ta  jest naturalnym skutkiem wyższych energii ENA obserwowanych przez HSTOF: 58-88 keV, w porównaniu z 5-55 keV (INCA) i 0.7-4.3 keV (IBEX). Jest to kolejne potwierdzenie, że „Heliosfera nie jest okrągła!”, jak niedawno wskazali prof. Nathan Schwadron z University of new Hampshire i prof. Maciej Bzowski z CBK PAN.

Oprócz danych obserwacyjnych z HSTOF w analizie wykorzystano pomiary gęstości międzygwiazdowego wodoru i helu na granicach heliosfery, uzyskany dzięki obserwacjom pochodzącym z sond kosmicznych Voyager i Ulysses przy znacznym udziale uczonych z CBK PAN, model rozkładu wodoru i helu neutralnego w heliosferze WTPM, opracowany w CBK PAN, oraz warszawski model MHD heliosfery. Wyniki przedstawione zostały przez międzynarodowy zespół uczonych kierowany przez prof. A. Czechowskiego z Zakładu Fizyki Układu Słonecznego CBK PAN w artykule opublikowanym niedawno w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics.

 

A. Czechowski

 
Start
Naszą witrynę przegląda teraz 30 gości 
Joomla! jest wolnym oprogramowaniem dostepnym na licencji GNU GPL