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 …
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

 

Edycja: Joanna Pietrzak

Poprawiony: czwartek, 04 stycznia 2018 11:21
 
Start Z naszych badań Z naszych badań Pomiar szybkich atomów helu może pomóc określić kształt heliosfery
Naszą witrynę przegląda teraz 66 gości 
Joomla! jest wolnym oprogramowaniem dostepnym na licencji GNU GPL