Een jaar geleden kondigden onderzoekers van de IBEX-missie - NASA's Interstellar Boundary Explorer - de ontdekking aan van een onverwachte heldere band of lint van verrassend hoge energie-emissies op de grens tussen ons zonnestelsel en de interstellaire ruimte. Nu, na een jaar van waarnemingen, hebben wetenschappers enorme veranderingen gezien, waaronder een ongebruikelijke knoop in het lint die 'losgemaakt' lijkt te zijn. Veranderingen in het lint - een 'verstoring van de kracht', om zo te zeggen, samen met een gekrompen heliosfeer, kan toestaan dat galactische kosmische straling in ons zonnestelsel lekt.
"We begrepen in de eerste plaats niet waar het lint vandaan kwam", zei David McComas, IBEX hoofdonderzoeker, tijdens een persconferentie. "Het is nu nog verwarrender om te weten dat de structuur op ongelooflijk korte tijdschalen kan veranderen."
Onderzoekers geloven dat het lint ontstaat door de interacties tussen de interstellaire ruimte en de heliosfeer, de beschermende bel waarin de aarde en andere planeten zich bevinden. De heliosfeer wordt opgeblazen door de zonnewind en werkt als een beschermend schild tegen galactische kosmische stralen die anders planeten zouden bombarderen en misschien het leven zouden verbieden.
De interactie van de zonnewind en het interstellaire medium creëert energetische neutrale waterstofatomen, ENA's genaamd, die in alle richtingen van de heliosheath afritsen. Sommige van deze atomen passeren nabij de aarde, waar IBEX hun aankomstrichting en energie registreert. Terwijl het ruimtevaartuig langzaam ronddraait, bouwen de detectoren geleidelijk beelden op van de ENA's die vanuit de hele hemel aankomen.
IBEX produceert elke zes maanden wereldwijde kaarten van de buitenste regio van ons zonnestelsel. Vanaf de eerste kaart van het lint, een jaar geleden uitgebracht, zagen wetenschappers het onverwachte lint, met een knoopfunctie in het noordelijke deel van het lint, als het helderste kenmerk bij hogere energieën.
De nieuwe, zojuist uitgebrachte kaart toont de grootschalige structuur van het lint en nog een verrassing: de distributie is aanzienlijk veranderd. Over het algemeen is de intensiteit van ENA's met 10% tot 15% gedaald en is de hotspot afgenomen en verspreid over het lint.
McComas zegt dat de daling van de intensiteit tussen de twee all-sky-kaarten misschien logisch is, omdat de zon nu pas opkomt uit een ongewoon lange periode van zeer lage activiteit en een overeenkomstig zwakke zonnewind. Hoe minder zonnewinddeeltjes de afgelopen jaren de heliosfeer bereikten, waardoor de bel mogelijk is gekrompen. Een kleinere bel zorgt ervoor dat meer galactische kosmische stralen hun weg naar het binnenste zonnestelsel kunnen vinden
"Als we tot nu toe iets van IBEX hebben geleerd, is het dat de modellen die we gebruikten voor interactie van de zonnewind met de melkweg helemaal verkeerd waren," zei McComas.
Met eerdere missies in ons zonnestelsel hebben wetenschappers het medium binnen de beëindigingsschok onder de knie gekregen, leerend over de zonnewind en hoe deze is verbonden met structuren op de zon.
"IBEX is de eerste missie om ons definitieve informatie te geven over het medium dat zich net buiten de heliosfeer bevindt," zei Nathan Schwadron, IBEX, hoofd wetenschappelijke operaties. “Het lint is op een of andere manier vastgebonden om de oriëntatie van het lokale veld te sturen, waardoor we beperkingen hebben hoe galactisch medium het hele systeem beïnvloedt. Dit is cruciale informatie die we hebben gemist. '
De wetenschappers hopen dat IBEX door een hele zonnecyclus zal blijven werken, zodat ze de veranderingen in het lint kunnen volgen, aangezien de zonneactiviteit de komende jaren naar verwachting zal toenemen.
De paper, "The evolving heliosphere: Large-scale scale and time variations Observed by the Interstellar Boundary Explorer", "werd online gepubliceerd op 29 september in de American Geophysical Union’s Journal of Geophysical Research.
De leadvideo laat zien hoe de heliosfeer een bel is die ons hele zonnestelsel omringt en wordt opgeblazen door de buitenwaartse zonnewind, die het materiaal naar buiten duwt en afbuigt van het deel van het galactische medium waardoor ons zon- en zonnestelsel voortdurend beweegt. Deze animatie begint bij onze zon en zoomt snel uit van het zonnestelsel om de heliosfeer en zijn botsing met interstellair gas te onthullen. De twee Voyager-ruimtevaartuigen verkennen momenteel dit interactiegebied. Dankbetuiging: Goddard Conceptual Image Lab / Walt Feimer
Bronnen: NASA, Southwest Research Institute
