Osončje obstaja v mehurčku.

Veter in sončno sevanje tečeta navzven in jih potiskata v medzvezdni prostor. To ustvarja vrsto sončnega vpliva, znotraj katerega so objekti Osončja zaščiteni pred močnim kozmičnim sevanjem.

Temu pravimo heliosfera in razumevanje, kako deluje, je pomemben del razumevanja našega sončnega sistema in morda celo tega, kako lahko mi in vse življenje na Zemlji tukaj živimo.

“Kako je to pomembno za družbo? Mehurček okoli nas, ki ga ustvari Sonce, zagotavlja zaščito pred galaktičnimi kozmičnimi žarki, njegova oblika pa lahko vpliva na to, kako ti žarki pridejo v heliosfero,” Astrofizik James Drake pravi Univerze v Marylandu.

“Obstaja veliko teorij, toda na način, kako lahko galaktični kozmični žarki vstopijo, lahko vpliva struktura heliosfere – ali ima gube in gube in podobne stvari?”

Ker smo znotraj heliosfere in njena meja v resnici ni vidna, ni ravno lahko ugotoviti njene velikosti. Ampak to ni nemogoče. Dve sondi Voyager in New Horizons sta tri vesoljska plovila, ki so potovala dlje v Osončje; Pravzaprav so sonde Voyager celo prestopile mejo heliosfere in se trenutno prebijajo skozi medzvezdni prostor.

S podatki iz teh sond so znanstveniki lani ugotovili, da je heliosfera morda oblikovana kot čuden kozmični rogljiček. Zdaj so ugotovili, kako: nevtralni vodikovi delci, ki tečejo v Osončje iz medzvezdnega prostora, verjetno igrajo ključno vlogo pri oblikovanju oblike heliosfere.

Ekipa se je odločila raziskati heliosferske curke. To sta dvojna curka materiala, ki izhajata iz Sončevih polov, oblikovana z interakcijo sončnega magnetnega polja z medzvezdnim magnetnim poljem. Vendar, namesto da bi streljali naravnost, se ukrivljajo naokoli, potiskajo jih medzvezdni tok – kot konice rogljička. To so repi sončnega sistema.

Rekonstrukcija heliosfere, ki prikazuje curke. (m. oper/as)

Ti so podobni drugim astrofizičnim curkom, ki jih vidimo v vesolju, in tako kot ti drugi curki so sončni curki nestabilni. Tudi heliosfera velikosti Sonca se zdi nestabilna. Raziskovalci so želeli vedeti, zakaj.

“Vidimo, da ti curki štrlijo kot nepravilni stebri in [astrophysicists] Že leta se sprašujem, zakaj te oblike predstavljajo nestabilnost,« Astrofizik Merav Ofer pojasnjuje z univerze v Bostonu (BU), ki je vodil raziskavo.

Ekipa je izvedla računalniško modeliranje s poudarkom na nevtralnih vodikovih atomih – tistih, ki nimajo naboja. Vemo, da se ti tokovi premikajo skozi vesolje, vendar ne vemo, kakšen učinek bi lahko imeli na heliosfero. Ko so raziskovalci iz svojega modela odstranili nevtralne atome, so se sončni curki nenadoma stabilizirali. Nato jih postavite nazaj.

“Ko jih dam nazaj, se stvari začnejo upogibati, sredinska os se začne tresti, kar pomeni, da se znotraj heliosferskega curka dogaja nekaj zelo nestabilnega,” oper pravi,

Po analizi ekipe je to posledica interakcije nevtralnega vodika z ionizirano snovjo v heliosferi – zunanjem območju heliosfere. ustvarja a Rayleigh-Taylorjeva nestabilnost, ali nestabilnost, ki nastane na vmesniku med dvema tekočinama različnih gostot, ko lažja tekočina potisne v težjo. To pa ustvarja ogromno turbulenco v repu heliosfere.

To je jasna in elegantna razlaga za obliko heliosfere in tista, ki bi lahko imela posledice za naše razumevanje načina, kako galaktični kozmični žarki vstopajo v Osončje. Po drugi strani bi nam to lahko pomagalo bolje razumeti zaščitno magnetno polje Zemlje in sevalno okolje sončnega sistema zunaj ozračja.

“Vesolje ni mirno. Naš model BU ne poskuša predvideti kaosa, kar mi je omogočilo, da natančno določim vzrok [of the heliosphere’s instability], nevtralni vodikovi delci,” oper pravi,

“To odkritje je res velik preboj, res nas postavlja na pot do ugotovitve, zakaj naš model dobi svojo tipično heliosfero v obliki rogljička in zakaj drugi modeli ne.”

raziskava je bila objavljena v The Astrophysical Journal,