Hoewel de Cassini-missie zich intensief heeft gericht op de wetenschappelijke verkenning van Saturnus en zijn manen, hebben de door het ruimtevaartuig genomen gegevens de manier waarop astronomen over de vorm van ons zonnestelsel denken aanzienlijk veranderd. Terwijl de zon en planeten door de ruimte reizen, wordt gedacht dat de bel waarin ze zich bevinden op een komeet lijkt, met een lange staart en een stompe neus. Uit recente gegevens van Cassini in combinatie met die van andere instrumenten blijkt dat het lokale intertstellaire magnetische veld de heliosfeer anders vormt.
Het zonnestelsel bevindt zich in een luchtbel in het interstellaire medium - de 'heliosfeer' genoemd - die wordt gecreëerd door de zonnewind. De vorm die door de zonnewind uit het interstellaire stof is gesneden, lijkt de afgelopen 50 jaar op een komeet te lijken, met een lange staart en een stompe neusvorm, veroorzaakt door de beweging van het zonnestelsel door het stof.
Gegevens van Cassini's Magnetospheric Imaging Instrument (MIMI) en de Interstellar Boundary Explorer (IBEX) laten zien dat de krachten die de vorm veroorzaken meer zijn dan eerder werd gedacht, en dat de vorm van de heliosfeer meer op een bel lijkt.
Eerder werd gedacht dat de vorm van de heliosfeer uitsluitend was uitgehouwen door de interactie van de zonnewinddeeltjes met het interstellaire medium, waardoor de "luchtweerstand" een piekerige staart creëerde. De nieuwe gegevens suggereren echter dat het interstellaire magnetische veld wegglijdt in de omgeving van de heliosfeer en de buitenste schil, de heliosheath genaamd, waarbij de bolvorm van de heliosfeer intact blijft. Hieronder ziet u een afbeelding die weergeeft hoe de heliosfeer eruitzag vóór de nieuwe gegevens.
De nieuwe gegevens geven ook een veel duidelijkere indicatie van hoe dik de heliosheath is, tussen 40 en 50 astronomische eenheden. Dit betekent dat NASA's Voyager-ruimtevaartuig, Voyager 1 en Voyager 2, die nu allebei door de heliosheide reizen, vóór 2020 de interstellaire ruimte zullen passeren. Volgens eerdere schattingen was die datum al in 2030.
MIMI is oorspronkelijk ontworpen om metingen te doen van de magnetosfeer van Saturnus en de omgeving van energetisch geladen deeltjes. Omdat Cassini echter ver weg is van de zon, plaatst het het ruimtevaartuig ook in een unieke positie om de energetische neutrale atomen te meten die van de grenzen van de heliosfeer komen. Energetische neutrale atomen vormen zich wanneer koud, neutraal gas in contact komt met elektrisch geladen deeltjes in een plasmawolk. De positief geladen ionen in plasma kunnen hun eigen elektronen niet terugwinnen, dus stelen ze die van de koude gasatomen. De resulterende deeltjes zijn dan neutraal geladen en kunnen ontsnappen aan de aantrekkingskracht van magnetische velden en de ruimte in reizen.
Energetische neutrale atomen vormen zich in de magnetische velden rond planeten, maar worden ook uitgezonden door de interactie tussen de zonnewind en het interstellaire medium. Tom Krimigis, hoofdonderzoeker van het Magnetospheric Imaging Instrument (MIMI) aan het Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory in Laurel, Md en zijn team wisten niet zeker of de instrumenten op Cassini oorspronkelijk bronnen van energetisch neutrale atomen van zo ver zouden kunnen detecteren uit als de heliosfeer, maar na hun vierjarige studie van Saturnus, keken ze naar de gegevens van het instrument om te zien of er deeltjes waren binnengedrongen van bronnen buiten de gasplaneet. Tot hun verbazing waren er voldoende gegevens om een kaart van de intensiteit van de atomen te voltooien en ontdekte een riem van hete hogedrukdeeltjes waar de interstellaire wind door onze heliosheath-bubbel stroomt.
De gegevens van Cassini vormen een aanvulling op die van IBEX en de twee Voyager-ruimtevaartuigen. De gecombineerde informatie van IBEX, Cassini en de Voyager-missies stelde wetenschappers in staat het plaatje van ons kleine hoekje van de ruimte compleet te maken. Om een korte animatie te zien van de heliosfeer zoals in kaart gebracht door Cassini, ga je hierheen. De resultaten van de gecombineerde beeldvorming zijn op 13 november 2009 gepubliceerd in Science.
Bron: JPL
