Disegnare per la prima volta il confine tra il nostro sistema solare e lo spazio interstellare

Schema della nostra eliosfera. Per la prima volta, gli scienziati hanno mappato l’eliosfera, il confine tra l’eliosfera (marrone) e lo spazio interstellare (blu scuro). Credito: NASA/IBEX/Adler Planetarium

Utilizzando i dati del satellite IBEX della NASA, gli scienziati hanno creato la prima mappa 3D del confine tra il nostro sistema solare e lo spazio interstellare.

Per la prima volta sono stati tracciati i confini dell’eliosfera, offrendo agli scienziati una migliore comprensione di come interagiscono il vento solare e il vento interstellare.

Dan Reisenfeld, uno scienziato del Los Alamos National Laboratory e autore principale dell’articolo, che è stato pubblicato su Giornale di astrofisica ل 10 giugno 2021. “Ma questa è la prima volta che siamo stati effettivamente in grado di misurarlo e mapparlo in 3D”.

L’eliosfera è una bolla creata dal vento solare, un flusso composto principalmente da protoni, elettroni e particelle alfa che si estende dal sole nello spazio interstellare e protegge la Terra dalle dannose radiazioni interstellari.

Reisenfeld e un team di altri scienziati hanno utilizzato i dati del satellite Interstellar Boundary Explorer (IBEX) della NASA, che rileva le particelle che provengono dall’eliosfera, lo strato limite tra il sistema solare e lo spazio interstellare. Il team è stato in grado di mappare il confine di questa regione, una regione chiamata eliopausa. Qui, il vento solare, correndo verso lo spazio interstellare, si scontra con il vento interstellare che spinge verso il sole.

Mappa dei confini dell'eliosfera 3D

La prima mappa 3D del confine tra il nostro sistema solare e lo spazio interstellare, una regione nota come eliosfera. Credito: Los Alamos National Laboratory

Per fare questa misurazione, hanno usato una tecnica simile a come i pipistrelli usano il sonar. “Proprio come i pipistrelli inviano impulsi sonar in ogni direzione e usano il segnale di ritorno per creare una mappa mentale di ciò che li circonda, abbiamo usato il vento solare del sole, che esce in tutte le direzioni, per creare una mappa dell’eliosfera”, ha detto Risenfeld. . .

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Lo hanno fatto utilizzando la misurazione del satellite IBEX degli atomi neutri energetici (ENA) generati dalle collisioni tra le particelle del vento solare e quelle dei venti interstellari. L’intensità di questo segnale dipende dall’intensità del vento solare che colpisce l’eliosfera. Quando l’onda colpisce la guaina, il numero di ENA aumenta e IBEX può rilevarlo.

“Il segnale del vento solare inviato dal Sole varia di intensità, formando uno schema unico”, ha spiegato Riesenfeld. “IBEX vedrà lo stesso schema nel segnale ENA di ritorno, da due a sei anni dopo, a seconda dell’energia dell’ENA e della direzione in cui l’IBEX sta guardando attraverso l’eliosfera. Questa differenza di tempo è come abbiamo trovato la distanza dalla sorgente ENA regione in una determinata direzione”.

Hanno quindi applicato questo metodo per costruire una mappa 3D, utilizzando i dati raccolti su un intero ciclo solare, dal 2009 al 2019.

“In questo modo, possiamo vedere i confini dell’eliosfera nello stesso modo in cui un pipistrello usa il sonar” per vedere “le pareti delle caverne”, ha aggiunto.

Il motivo per cui ci vuole così tanto tempo prima che il segnale ritorni all’IBEX è a causa delle grandi distanze coinvolte. Le distanze nel sistema solare sono misurate in unità astronomiche (AU) dove 1 AU è la distanza dalla Terra al Sole. La mappa di Reisenfeld mostra che la distanza minima dal Sole all’eliosfera è di circa 120 AU nella direzione rivolta al vento interstellare, e nella direzione opposta, coprendo almeno 350 AU, che è il limite di distanza per la tecnica di rilevamento. Per riferimento, il diametro dell’orbita di Nettuno è di circa 60 unità astronomiche.

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Riferimento: “Mappa 3D dell’eliosfera da IBEX” di Daniel B. Reisenfeld, Maciej Bezovsky e Herbert O. , Justyna M. Sokół, Alex Zimorino ed Eric J. Zirnstein, 10 giugno 2021, disponibile qui. Giornale di astrofisica ل.
DOI: 10.3847 / 1538-4365 / abf658

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