NASAs tvilling STEREO-romfartøy har studert solen siden lanseringen i 2006. Men oppdraget gjorde en overraskende og uventet oppdagelse ved å oppdage partikler fra kanten av solsystemet, og for første gang har forskere nå klart å kartlegge regionen der den varme solvinden møter det kalde interstellare mediet. Dette ble imidlertid ikke gjort med optiske instrumenter som ble avbildet i synlig lys, men ved å kartlegge regionen ved hjelp av nøytrale eller uladede atomer. Dette gjennombruddet er en "ny type astronomi som bruker nøytrale atomer," sa Robert Lin fra University of California Berkeley, og leder for den supratermale elektronføleren ombord STEREO. "Du kan ikke få et globalt bilde av denne regionen, en av de siste uutforskede regionene i heliosfæren, på noen annen måte fordi den er for tynn til å bli sett av normale optiske teleskoper." Funnene hjelper også til med å oppklare et avvik i energimengden i regionen som ble funnet av Voyager 2-romfartøyet da det passerte gjennom kanten av solsystemet i fjor.
Heliosfæren strekker seg fra solen til mer enn dobbelt avstand fra Pluto. Utover kanten, kalt heliopausen, ligger den relative stillheten i det interstellare rommet, på omtrent 100 astronomiske enheter (AU) - 100 ganger jord-solavstanden. Termineringssjokket er regionen i heliosfæren der den supersoniske solvinden bremser til subsonisk hastighet når den smelter sammen med det interstellare mediet. Heliosheathen er det området med kvisende plasma mellom sjokkfronten og det interstellare mediet.
Det tvilling STEREO-romfartøyet, i jordens bane om solen, tar stereobilder av solens overflate og måler magnetiske felt og ioneflokker assosiert med soleksplosjoner.
Mellom juni og oktober 2007 oppdaget imidlertid den supratermal elektronføleren i IMPACT (in situ måling av partikler og CME-transienter) instrumenter om bord på hvert STEREO-romfartøy nøytrale atomer som stammer fra både sjokkfronten og heliosheath utenfor.
"De supratermale elektronfølerne var designet for å oppdage ladede elektroner, som svinger i intensitet avhengig av magnetfeltet," sa hovedforfatter Linghua Wang, en doktorgradsstudent ved UC Berkeleys avdeling for fysikk. "Vi ble overrasket over at disse partikkelintensitetene ikke var avhengig av magnetfeltet, noe som betydde at de må være nøytrale atomer."
UC Berkeley-fysikere konkluderte med at disse energiske nøytrale atomene opprinnelig var ioner som varmet opp i termineringen som mistet ladningen til kalde atomer i det interstellare mediet og, ikke lenger hindret av magnetiske felt, strømmet tilbake mot solen og inn i de supratermale elektronfølerne på STEREO .
"Dette er den første kartleggingen av energiske nøytrale partikler fra andre siden av heliosfæren," sa Lin. “Disse nøytrale atomene forteller oss om de varme ionene i heliosheathen. Ionene oppvarmet i termineringssjokkbytterladningen med de kalde, nøytrale atomene i det interstellare mediet for å bli nøytrale, og strømmer deretter inn igjen. ”
I følge Lin er de nøytrale atomene sannsynligvis hydrogen, siden de fleste av partiklene i det lokale interstellare mediet er hydrogen.
Funnene fra STEREO, rapportert i 3. juli-utgaven av tidsskriftet Nature, rydder opp for et avvik i mengden energi som ble dumpet i verdensrommet av den retarderende solvinden som ble oppdaget i fjor da Voyager 2 krysset solsystemets termineringssjokk og gikk inn i omkringliggende heliosheath.
Den nyoppdagede populasjonen av ioner i heliosheath inneholder rundt 70 prosent av energien som er spredt ut i termineringssjokket, nøyaktig den mengden som Voyager 2s instrumenter ikke har blitt regnskapsført, konkluderte UC Berkeley-fysikerne. Voyager 2-resultatene er rapportert i samme utgave av Nature.
Et nytt NASA-oppdrag, Interstellar Boundary Explorer (IBEX), er planlagt lansert senere i år for å kartlegge de lavere energi energiske ionene i heliosheathen ved hjelp av energiske nøytrale atomer for å oppdage strukturen til avslutningssjokket og hvordan hydrogen der blir det akselerert.
Original nyhetskilde: EurekAlert
