Aktualności

Centrum Badań Kosmicznych PAN jest obecnie zaangażowane w dwa projekty Europejskiej Agencji Kosmicznej związane z procesem lądowania na Fobosie – księżycu Marsa.

W projekcie ESA REST (w konsorcjum z GMV Rumunia, AVS Wielka Brytania) CBK PAN odpowiada za kształtowanie dynamiki podwozia lądownika przez aktywne sterowanie.

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 Z naszych badań Z naszych badań Wnioski z obserwacji przyrządu HSTOF: Heliosfera ma ogon i jest asymetryczna!
Naszą witrynę przegląda teraz 64 gości 
Joomla! jest wolnym oprogramowaniem dostepnym na licencji GNU GPL