Konečne vieme, prečo „bublina“, ktorá obklopuje a chráni slnečnú sústavu, vyzerá ako zdeformovaný croissant. Podľa nových zistení publikovaných v žurnále The Astrophysical Journal stoja za týmto zvláštnym tvarom heliosféry neutrálne častice vodíka prúdiace do slnečnej sústavy z medzihviezdneho priestoru. Na tému upozornil portál ScienceAlert.

Zdeformovaný croissant

Heliosféra je hranica medzi slnečnou sústavou a otvoreným vesmírom, ktorú vytvára slnečný vietor plný ionizovaných atómov. Heliosféra ju obklopuje celú a pôsobí ako štít. Tento ochranný obal absorbuje až tri štvrtiny pre život nebezpečných kozmických lúčov  častíc, ktoré by sa inak dostali do našej slnečnej sústavy.

Opher et al, Nature Astronomy

Keďže je heliosféra akousi hlavnou ochranou pred kozmickým žiarením, pochopenie jej tvaru a toho, ako ovplyvňuje rýchlosť energetických častíc prichádzajúcich z otvoreného vesmíru, jedným z kľúčových faktorov pri plánovaní ľudských medziplanetárnych misií, ale i toho, ako presne funguje Slnečná sústava.

„Táto bublina vytvorená Slnkom, a ktorá nás obklopuje, predstavuje ochranu pred galaktickým kozmickým žiarením a jej tvar môže ovplyvniť, ako sa toto žiarenie dostane do heliosféry,“ cituje portál ScienceAlert Jamesa Drakea z University of Maryland.

Vzhľadom na to, že sa nachádzame vo vnútri heliosféry, je pre nás jej hranica v skutočnosti neviditeľná a nie je jednoduché odhadnúť jej tvar. Našťastie však máme k dispozícii údaje od sond Voyager 1 a Voyager 2, ktoré už blúdia medzihviezdnym priestorom a sondu New Horizons, ktorá sa k hranici heliosféry približuje.

Za všetko môžu neutrálne častice

Na základe údajov z nich vedci minulý rok rozdelili častice na tie nabité zo solárneho vetra a neutrálne častice z medzihviezdneho priestoru, ktoré ľahko preniknú cez heliosféru. Porovnaním teploty, hustoty a rýchlosti ich pohybu zostavili 3D model heliosféry. Ten má v závislosti od toho, ako a kde si určíš hranice, tvar zvláštne zdeformovaného croissantu.

Nedávno sa vedci vo svojej štúdii pomocou modelovania pustili do skúmania heliosférických prúdov, čo sú výrony materiálu, ktoré vychádzajú z pólov Slnka a sú formované interakciou slnečného magnetického poľa s medzihviezdnym magnetickým poľom, píše portál ScienceAlert.

M. Opher/AAS

Podobne, ako iné astrofyzikálne výtrysky, aj tieto výrony zo Slnka sú nestabilné, pričom aj samotná heliosféra sa zdá byť nestabilná. Keďže vedci chceli overiť svoju teóriu o tom, že neutrálne častice vodíka prúdiace do slnečnej sústavy z medzihviezdnych oblastí stoja za touto nestabilitou, respektíve nerovnomerným prúdením heliosféry, pustili sa do modelovania, upozorňuje portál InterestingEngineering.

Akonáhle pri modelovaní vyňali neutrálne častice zo svojich modelov, slnečné prúdy sa stali stabilnými, čo povrdilo ich teóriu. Okrem toho však zistili, že vplyvom interakcie neutrálneho vodíka s ionizovanou hmotou v oblasti známej ako „heliosheat“ (vonkajšia časť heliosféry) dochádza k tzv. Rayleighovo‐Taylorovej nestabilite.

Rayleighovo‐Taylorovej nestabilita nastáva na rozhraní dvoch materiálov rôznej hustoty, kedy ľahší materiál tlačí na ten ťažší, v dôsledku čoho vznikajú rôzne nepravidelné tvary, v prípade heliosféry, tvar zdeformovaného croissantu.