Aktualności

Pod koniec września ogłoszono zwycięzców prac plastycznych w Europejskim Konkursie Kosmicznym Odysseus II w dwóch kategoriach wiekowych: Junior Skywalkers oraz Senior Skywalkers. Konkurs cieszył się dużym powodzeniem – wpłynęło 2829 prac z 31 krajów, w tym z Polski aż 528 prac.

Więcej …
Pomiar szybkich atomów helu może pomóc określić kształt heliosfery Drukuj Email
piątek, 19 maja 2017 12:25

Wiatr słoneczny wydmuchiwany z korony słonecznej powoduje powstanie w ośrodku międzygwiazdowym wnęki nazywanej heliosferą, która rozciąga się ponad stukrotnie dalej niż odległość Ziemi od Słońca. Heliosfera jest wypełniona zjonizowaną materią i polem magnetycznym pochodzącym od Słońca.

 

Dotychczasowe badania nie pozwalają na jednoznaczne określenie kształtu heliosfery. Wyniki naukowców z Centrum Badań Kosmicznych PAN, opublikowane w renomowanym amerykańskim czasopiśmie The Astrophysical Journal, sugerują, że pomiar szybkich atomów helu może w przyszłości pozwolić na rozwiązanie tego problemu.

Modele pokazują, że w zależności od gęstości plazmy i natężenia pola magnetycznego w ośrodku międzygwiazdowym  heliosfera może mieć jeden z dwóch kształtów. Pierwszą możliwością jest heliosfera silnie wydłużona w kierunku przeciwnym do ruchu Słońca w ośrodku międzygwiazdowym (patrz również), tworząca tzw. ogon heliosferyczny i przypominająca w swym kształcie kometę. Inne rozwiązanie jest przewidywane w przypadku silnego pola magnetycznego, dla którego przewiduje się istnienie dwóch rozdzielonych ogonów heliosferycznych.

Umieszczony w 2008 roku na orbicie wokół Ziemi amerykański satelita IBEX pozwala na obserwację szybkich atomów wodoru, które powstają poprzez reakcję wymiany ładunku elektrycznego między szybkimi protonami w heliosferze i jej okolicach, a stosunkowo powolnymi atomami wodoru. W wyniku tej reakcji z szybkich protonów powstają szybkie atomy wodoru, które mogą w heliosferze pokonać znaczne odległości i w związku z tym dają się obserwować z dala od swego źródła. Ze względu na intensywność tej reakcji szybkie protony zostają w dość krótkim czasie zneutralizowane i tylko ich niewielka część dociera do ogona heliosferycznego. Dlatego określenie kształtu heliosfery wyłącznie na podstawie obserwacji szybkich atomów wodoru jest trudne i pozostaje źródłem kontrowersji w środowisku naukowców badających heliosferę.

Zespół z CBK PAN pokazał, że energetyczne atomy helu mogą wnikać nawet 10-krotnie dalej w ogon heliosfery dzięki temu, że reakcja wymiany ładunku zachodzi znacznie wolniej. Modele wskazują, że strumienie energetycznych atomów helu docierające z kierunku ogona heliosfery są znacznie większe niż dla kierunków, w których granice heliosfery znajdują się bliżej. Strumienie energetycznych atomów helu są jednak znacznie słabsze niż strumienie wodoru, i nie jest możliwe wykrycie ich za pomocą obecnie funkcjonujących instrumentów na satelicie IBEX. Uzyskane przez naukowców z CBK PAN obiecujące wyniki mogą wpłynąć na prowadzone obecnie prace nad rozwojem kolejnej generacji detektorów energetycznych atomów, które mają szansę być umieszczone w przestrzeni kosmicznej w następnej dekadzie.

Badania były możliwe dzięki grantowi Narodowego Centrum Nauki nr 2015/19/B/ST9/01328. 

P. Swaczyna, S. Grzedzielski, M. Bzowski, "Helium Energetic Neutral Atoms from the Heliosphere: Perspectives for Future Observations", ApJ 840 (2017), 75

DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/aa6d5b

 

Artykuł jest również udostępniony w otwartym dostępie w serwisie arXiv: http://arxiv.org/abs/1705.03327

IBEX (Interstellar Boundary Explorer) to niskobudżetowa misja amerykańskiej agencji kosmicznej NASA, realizowana w ramach programu Small Explorers, prowadzonego przez należący do NASA ośrodek Goddard Space Flight Center w Greenbelt, Maryland. W skład zespołu naukowego misji wchodzą naukowcy amerykańscy, polscy (z CBK PAN), szwajcarscy, rosyjscy i niemieccy.  

 

Paweł Swaczyna

 
Start Z naszych badań Z naszych badań Pomiar szybkich atomów helu może pomóc określić kształt heliosfery
Naszą witrynę przegląda teraz 92 gości 
Joomla! jest wolnym oprogramowaniem dostepnym na licencji GNU GPL