Ruimte is verre van leeg. De zonnewindsnelheid is supersonisch voor het grootste deel van deze afstand (meer dan een miljoen mijl per uur), maar op het punt waarop het begint te interageren met het interstellaire medium (ISM), zakt de zonnewind tot subsonische snelheden, waardoor een gebied van compressie ontstaat bekend als de beëindigingsschok. Na 26 jaar vliegen kwam de Voyager 1 diepe ruimtesonde dit bizarre, turbulente gebied van de ruimte binnen, waar zonnedeeltjes zich ophopen en magnetische velden verwrongen raken. Nu is er een nieuwe missie ontworpen om dit deel van de ruimte van veraf te bekijken om de grens van ons zonnestelsel te begrijpen, waar gewelddadige turbulentie-regels en hoogenergetische atomen worden gegenereerd ...
In 2004 sloeg Voyager 1 het en in 2006 raakte Voyager 2 het. De eerste sonde vloog door de eindschok op ongeveer 94 AU (8 miljard mijl afstand); de tweede mat het op slechts 76 AU (7 miljard mijl). Alleen al dit resultaat suggereert dat de beëindigingsschok onregelmatig gevormd en / of variabel kan zijn, afhankelijk van de zonneactiviteit. Vóór de Voyager-missies werd de beëindigingsschok getheoretiseerd, maar er was weinig waarnemingsbewijs totdat de twee ervaren sondes de regio doorkruisten. De beëindigingsschok is van het allergrootste belang om de aard van de buitenste regionen van het zonnestelsel te begrijpen, aangezien, contra-intuïtief, de activiteit van de zon toeneemt, wordt het gebied voorbij de beëindigingsschok (de heliosheath) efficiënter in het blokkeren van dodelijke kosmische stralen. Tijdens zonne-minimum wordt het minder efficiënt in het blokkeren van kosmische straling.
In een poging om de locatie en kenmerken van de terminatieschok en de heliosheath daarbuiten in kaart te brengen, bereiden NASA-wetenschappers de Interstellar Boundary Explorer (IBEX) voor op lancering in oktober. IBEX maakt deel uit van NASA's Small Explorer-programma (SMEX), waar goedkope, kleine sondes worden gebruikt om bepaalde kosmische verschijnselen efficiënt te observeren. IBEX zal buiten de invloed van het magnetische veld van de aarde (de magnetosfeer) cirkelen op een afstand van 200.000 mijl van de aarde. Dit komt omdat het fenomeen dat IBEX zal waarnemen, kan worden gegenereerd door ons eigen magnetische veld. Dus wat gaat IBEX meten? Om de interactie tussen zonnewindionen en het interstellaire medium te begrijpen, gebruikt IBEX twee sensoren om te detecteren energetische neutrale atomen (ENA's) worden gestraald uit de buitenste regionen van het zonnestelsel.
Hoe worden ENA's gegenereerd en hoe meten ze de interactie tussen de heliosfeer en de ISM? Er bestaan in de ISM neutrale atomen en ionen. Terwijl het zonnestelsel door de interstellaire ruimte gaat, buigt het sterke magnetische veld dat rond de heliosfeer wordt opgewekt de geladen ionen af en duwt ze uit de weg. Langzaam bewegende neutrale atomen worden echter niet beïnvloed door het magnetische veld en dringen diep door in de heliosheath. Wanneer dit gebeurt, werken deze neutrale atomen van de ISM samen met energetische protonen (die wel lading hebben) die snel langs het magnetische veld in de zonnewind draaien. Wanneer deze interactie plaatsvindt (bekend als kostenuitwisseling), wordt een elektron verwijderd van het ISM-atoom en aangetrokken door het energetische zonnewindproton, waardoor het neutraal wordt. Wanneer deze uitwisseling plaatsvindt, wordt een energetisch waterstofatoom (elektron en proton) uitgestoten. Een ENA is geboren.
Dit is waar het slimme bit binnenkomt. Zoals eerder vermeld, “neutrale” atomen “voelen” geen magnetische velden, dus wanneer ENA's worden gecreëerd, worden ze in een rechte lijn uitgestoten. Sommige van deze atomen zullen naar de aarde worden gericht. IBEX meet deze ENA's en berekent waar ze vandaan komen. Omdat ze rechtstreeks naar IBEX zijn gereisd, kan de locatie van de beëindigingsschok worden afgeleid. Over een periode van tijd zal IBEX in staat zijn om een beeld op te bouwen van de locaties van deze atomaire interacties en hen de kenmerken van de grens van ons zonnestelsel te relateren.
Maar het beste is dat we geen sonde de ruimte in hoeven te sturen en tientallen jaren moeten wachten voordat deze de grenslaag passeert, we kunnen deze metingen uitvoeren vanuit een baan om de aarde. Wat een spannende missie. Rol op de Pegasus-raketlancering op 5 oktober 2008!
Bron: Physorg.com
