Hvis vi kunne gå om bord i stjerneskipet Enterprise-D og kunne se gjennom Giordi LaForges visir, kan vi kanskje se det interstellare mediet - ‘tingene’ mellom stjernene - som sprø skyer av oksygen, hydrogen, helium og neon. I stedet, siden vi er tilbake i det 21. århundre, har vi verdensrommet Interstellar Boundary Explorer (IBEX), som nå har gjort de første direkte observasjonene av nøytrale hydrogen- og oksygenatomer som strømmer inn i solsystemet vårt fra regionen utenfor vår heliosfære. Overraskende nok er dette materialet mer ‘fremmed’ enn forskere ventet, ettersom saken i den galaktiske vinden ikke inneholder det samme eksakte materialet som det solsystemet vårt er laget av.
Det viktigste funnet er at det er mindre oksygen ‘der ute.’ For hvert 20 neonatomer i den galaktiske vinden er det 74 oksygenatomer. I vårt eget solsystem er det imidlertid for hvert 20 neonatomer 111 oksygenatomer. Det betyr mer oksygen i et gitt område av solsystemet enn i det lokale interstellare rommet.
"Solsystemet vårt er annerledes enn plassen rett utenfor det, og det tyder på to muligheter," sa David McComas hovedetterforsker for IBEX. Enten utviklet solsystemet seg i en egen, mer oksygenrik del av galaksen enn der vi for tiden er bosatt, eller mye kritisk, livgivende oksygen ligger fanget i interstellare støvkorn eller is, og ikke i stand til å bevege seg fritt over hele rommet. ”
Uansett, sa forskerne, påvirker dette vitenskapelige modeller for hvordan solsystemet vårt - og liv - dannet. Og mer enn bare å hjelpe til med å bestemme fordelingen av elementer i det interstellare mediet, disse nye målingene gir ledetråder om hvordan og hvor solsystemet vårt dannet seg, kreftene som fysisk former solsystemet vårt, og til og med historien til andre stjerner på Melkeveien. .
"Dette fremmede interstellære materialet er virkelig de tingene stjerner og planeter og mennesker er laget av - og det er veldig viktig å måle det direkte," sa McComas under en pressemøte tirsdag.
Hvis Spock var medlem av dette oppdraget, ville han sannsynligvis løftet øyenbrynene og sagt: "Fascinerende." *
Interstellare skyer rommer elementene i eksploderte supernovaer, som er spredt over hele galaksen. Når den interstellare vinden blåser disse ladede og nøytrale partiklene gjennom Melkeveien, kan romskipet måle prøver som gjør det til vårt solsystem. IBEX skanner hele himmelen en gang i året, og hver februar peker instrumentene i riktig retning for å avskjære innkomne nøytrale atomer. IBEX telte atomene i 2009 og 2010 og har nå fått det beste og mest komplette glimtet av materialet som ligger så langt utenfor vårt eget system.
I tillegg til å ta prøver av det rå "stjernestoffet", er funnene viktige fordi den interstellare gassen som omgir oss, kan påvirke styrken til Solens heliosfære - solens innflytelsesområde, og som en skjermende boble, beskytter oss mot farlig galaktisk kosmisk stråler, hvorav de fleste ville komme inn i det indre solsystemet hvis ikke for denne boblen.
IBEX oppdaget også at den interstellare vinden er omtrent 7000 mil i timen saktere enn tidligere antatt. Dette indikerer at solsystemet vårt fremdeles er i det som blir referert til som den "lokale interstellare skyen." Imidlertid bemerket forskerne at vi når som helst vil gå over til en annen region innen noen få tusen år (veldig kort på astronomiske tidsskalaer) der forholdene vil endre seg og påvirke heliosfærens beskyttelsesevne. Og ingen vet om den endringen vil være til det bedre eller verre.
Når solsystemet vårt reiser rundt Melkeveien gjennom den enorme sveipingen av den kosmiske tiden, har heliosfærens stadig skiftende natur sannsynligvis hatt konsekvenser for utviklingen av livet på jorden som varierende nivåer av stråling ansporet genetiske mutasjoner og, kanskje, grossistutryddelser .
"Dette er veldig spennende, og det har viktige implikasjoner når solen beveger seg gjennom verdensrommet og inn og ut av interstellare skyer, varierer fluksen av galaktiske kosmiske stråler," sa Priscilla Frisch, seniorforsker, Institutt for astronomi og astrofysikk ved universitetet fra Chicago, og en del av IBEX-oppdraget. “Og det er nedtegnet i geo-isotopregistrene. En dag kan vi kanskje koble solens bevegelse gjennom interstellare skyer med geologiske poster på jorden, og spore jordens geologiske historie. "
I tillegg, mens de nye funnene gir en bedre forståelse av heliosfæren vår, vil det også hjelpe forskere med å utforske analoge strukturer kalt "astrosfærer", som omgir andre stjerner i hele galaksen.
"Vi kjenner minst to tilfeller av en annen stjerne med et planetarisk system og en astrosfære rundt seg, og dette er de sanne analogene til vårt eget solsystem," sa Seth Redfield, assisterende professor, astronomiavdeling, Wesleyan University, i Middletown, Connecticut , også snakket på pressemeldingen. "Oppdagelsen av andre planeter kombinert med vår forståelse av virkningen disse galaktiske kosmiske strålene potensielt kan ha på planeter og livets fremvekst og utvikling. Dette er forbindelser som vi ikke har undersøkt fullt ut, og med disse nye funnene fra IBEX, kommer vi nå til et veldig interessant tema å utforske. "
IBEX er et lite romfartøy, omtrent på størrelse med et kortbord, og er et av NASAs lavprisoppdrag. Den er i jordens bane, men kan observere kantene på solsystemet med detektorer som "ser" utover og samler partikler som kalles energiske nøytrale atomer. Med data fra IBEX lager forskere det første kartet over grensen til solsystemet vårt.
Disse siste funnene fra IBEX ble presentert i en serie vitenskapsartikler som dukket opp i Astrophysics Journal 31. januar 2012.
"Dette papiret gir mange av de første direkte målingene av det interstellare mediet rundt oss," sier McComas. "Vi har prøvd å forstå galaksen vår i lang tid, og med alle disse observasjonene sammen tar vi et stort skritt fremover for å vite hvordan den lokale delen av galaksen er."
For mer informasjon: NASA-pressemelding, Tilleggsbilder, videoer via Goddard Media Center, Papers: Disconnecting Solar Magnetic Flux, The Interstellar Boundary Explorer (IBEX): Spore samspillet mellom heliosfæren og det omgivende interstellare materialet med energiske nøytrale atomer,
* Takk til Dwayne Brown fra NASA for Spock-referansen.
