Heliosfera – co to jest?
Heliosfera to ogromna „bańka” wokół Słońca, wypełniona wiatrem słonecznym – strumieniem naładowanych cząstek wypływających ze Słońca – i jego polem magnetycznym. Obejmuje wszystkie planety i sięga ok. 120 jednostek astronomicznych od Słońca. Poza nią zaczyna się przestrzeń międzygwiazdowa.
Jak jest zbudowana?
Wiatr słoneczny pędzi od Słońca z prędkością kilkuset kilometrów na sekundę. Im dalej, tym bardziej rozrzedzony, aż w końcu nie może już swobodnie „rozpychać” rozrzedzonej materii międzygwiazdowej. Astronomowie wyróżniają w heliosferze kilka stref:
- szok końcowy – miejsce, w którym wiatr słoneczny gwałtownie zwalnia; według NASA leży w odległości ok. 80–100 au. Voyager 1 przekroczył go w grudniu 2004 r. (ok. 94 au), a Voyager 2 – w sierpniu 2007 r. (ok. 84 au),
- otoczka heliosfery (ang. heliosheath) – burzliwa strefa spowolnionego, nagrzanego wiatru słonecznego,
- heliopauza – granica, za którą przeważa już materia międzygwiazdowa.
Voyagery w przestrzeni międzygwiazdowej
Sonda Voyager 1 przekroczyła heliopauzę 25 sierpnia 2012 r., w odległości ok. 121 au od Słońca. Potwierdziły to pomiary gęstości plazmy wokół sondy, opisane w 2013 r. w Science. Voyager 2 zrobił to samo 5 listopada 2018 r., w odległości ok. 119 au. To jedyne ludzkie urządzenia, które dotarły do przestrzeni międzygwiazdowej. Nie opuściły jednak Układu Słonecznego w sensie grawitacyjnym: daleko przed nimi wciąż jest Obłok Oorta.
Po co nam heliosfera?
Heliosfera działa jak częściowa osłona: odchyla dużą część promieniowania kosmicznego z naszej Galaktyki, czyli cząstek o bardzo wysokich energiach. Ma to znaczenie dla bezpieczeństwa astronautów i elektroniki sond. Kształt i rozmiar heliosfery zmieniają się razem z aktywnością Słońca, którą obserwuje się w 11-letnim cyklu.
Zobacz też: Układ Słoneczny – przewodnik po planetach, jednostka astronomiczna i aktualność o pomiarach promieniowania przy Księżycu.
Źródła
- D. A. Gurnett i in., „In Situ Observations of Interstellar Plasma with Voyager 1”, Science 341: 1489–1492 (2013), doi:10.1126/science.1241681.
- E. C. Stone i in., „Cosmic ray measurements from Voyager 2 as it crossed into interstellar space”, Nature Astronomy 3: 1013–1018 (2019), doi:10.1038/s41550-019-0928-3.
- NASA – misja Voyager oraz NASA – Solar System Facts (położenie szoku końcowego).