Úvodní strana  >  Články  >  Sluneční soustava  >  Sluneční soustava je obklopena „zmáčknutou“ bublinou

Sluneční soustava je obklopena „zmáčknutou“ bublinou

Tvar heliosféry kolem Sluneční soustavy.
Tvar heliosféry kolem Sluneční soustavy.
Americká kosmická sonda Voyager 2 následovala svoje dvojče Voyager 1 a pronikla do poslední „vrstvy“ naší Sluneční soustavy – rozsáhlé oblasti na jejím vnějším okraji, kde se sluneční vítr střetává s řídkým mezihvězdným plynem.

Protože se sonda Voyager 2 pohybovala po jiné dráze, pronikla do oblasti nazvané heliosheat (což je jakási obálka na čelní straně ve směru pohybu Slunce mezihvězdným prostorem) až 30. 8. 2007. Voyager 2 pronikl do oblasti heliosférické obálky hranicí, označované jako rázová vlna slunečního větru (též terminační vlna) v místě, vzdáleném přibližně 16 miliard km od místa, kde rázovou vlnou prolétla předcházející sonda Voyager 1. Stalo se tak téměř o 1,6 miliardy km blíže ke Sluci než v případě sondy Voyager 1. Z tohoto faktu vyplývá, že naše Sluneční soustava je „zmáčknutá“ nebo chcete-li „vyboulená“ – bublina, „vytvarovaná“ v mezihvězdném prostoru působením slunečního větru, která nemá přesně kulový tvar. V místě, kde prolétala sonda Voyager 2, je rázová vlna stlačena blíže ke Slunci působením lokálního magnetického pole.

„Sonda Voyager 2 průběžně pokračuje na své cestě ve výzkumu prostředí, přičemž překřížila rázovou vlnu několikrát, jak pronikala do vnější vrstvy obří heliosférické bubliny (heliosféry), obklopující Slunce. Připojila se tak k sondě Voyager 1, která jako první překročila hranici mezihvězdného prostoru,“ říká Edward Stone (California Institute of Technology, Pasadena). Závěry z překročení hranice rázové vlny sondou Voyager 2 prezentovaly jednotlivé týmy projektu Voyager na podzimní konferenci Americké geofyzikální unie v San Franciscu.

Sluneční vítr je řídký proud elektricky nabitých částic (plazma) vyvržených ze Slunce do okolního prostoru. Ze Slunce uniká do všech směrů, přičemž vytváří v mezihvězdném prostoru jakousi bublinu, která sahá daleko za dráhu Pluta. Tato bublina je označována jako heliosféra a Voyager 1 byl první sondou, která studovala vnější oblasti Sluneční soustavy, když v prosinci 2004 pronikla do oblasti heliosférické obálky (heliosheat). V době, kdy sonda Voyager 1 absolvovala tento historický průlet, střetla se s rázovou vlnou kolem Sluneční soustavy, která je označována jako rázová vlna, vytvářená částicemi slunečního větru. Je to místo, kde náhle klesá rychlost slunečního větru v důsledku tlaku plynů a magnetického pole v mezihvězdném prostředí.

Přestože Voyager 2 je již druhou sondou, která překročila rázovou vlnu, je to z vědeckého hlediska zajímavé hned z několika důvodů. Na sondě Voyager 2 pracuje plazmový detektor, který může přímo měřit rychlost, hustotu a teplotu slunečního větru. Tento přístroj již delší dobu na sondě Voyager 1 nefunguje a určování rychlosti slunečního větru je prováděno nepřímo. Dále sonda Voyager 1 zaznamenala pouze jeden průchod rázovou vlnou, což se stalo v období výpadku dat. Avšak Voyager 2 zaznamenal přinejmenším 5 průchodů rázové vlny během několika dnů (rázová vlna narážela dozadu a dopředu jako vlny na pláži, umožňující několikanásobný průchod vlnami) a ve třech z nich byly zaregistrovány zcela zřetelné údaje.

V průběhu obyčejné rázové vlny rychle se pohybující materiál zpomalí, sníží svoji rychlost a vytváří hustší a teplejší oblast, když se setkává s překážkou. Avšak Voyager 2 zaznamenal mnohem nižší teplotu za hranicí rázové vlny, než se předpokládalo. To pravděpodobně naznačuje, že vzniklá energie může být transformována na částice kosmického záření, které byly v oblasti rázové vlny urychleny na vysoké rychlosti.

„Tato nová zajímavá data, popisující rázovou vlnu, jsou ještě studována, ale již je jasné, že Voyager 2 nás zase jednou překvapil,“ říká Eric Christian z vědeckého týmu projektu Voyager.

Americká družice IBEX k dálkovému výzkumu heliosféry.
Americká družice IBEX k dálkovému výzkumu heliosféry.

Obě sondy Voyager nebudou v příštích letech pouze jediným zdrojem místních pozorování této vzdálené, přesto velmi zajímavé oblasti. Na léto roku 2008 plánuje NASA vypuštění malé družice, speciálně zkonstruované k celkovému mapování rázové vlny a oblasti zvané heliosheat na dálku z oběžné dráhy kolem Země (předběžné datum startu je 15. 6. 2008). Vedoucím projektu družice s názvem IBEX (Interstellar Boundary Explorer) je David McCosmas (Southwest Research Institute, San Antonio). Družice bude využívat rychlé neutrální atomy o různých energiích k vytvoření mapy celé oblohy na základě interakcí heliosféry s mezihvězdným prostředím. Neutrální atom, neovlivňovaný slunečním magnetickým polem, se pohybuje přímočaře. Družice IBEX bude detekovat některé z částic, které náhodou zamíří k Zemi. Počet a energie těchto částic, přicházejících z různých směrů, nám prozradí mnohem více o celkové struktuře interakcí mezi heliosférou a mezihvězdným prostorem.

Voyager 1 překonal vzdálenost 100 AU

V úterý 15. 8. 2006 se americká kosmická sonda Voyager 1 dostala, jako nejvzdálenější lidskou rukou vyrobené těleso, do úctyhodné vzdálenosti 100 astronomických jednotek (AU) od Slunce, tj. přibližně 15 miliard km, což je vzdálenost 100krát převyšující vzdálenost Země od Slunce. V současné době se od Slunce vzdaluje rychlostí 17,11 km/s a od Slunce je vzdálena 104,8 AU. Od roku 1989 se pohybuje ve vnějších oblastech Sluneční soustavy. I po téměř 30 letech stále ještě funguje a předává na Zemi další informace. Astronomové se tak dozvídají, jak vypadá Sluneční soustava za drahami planet a jak daleko sahá vliv Slunce. Sonda Voyager 2 je od Slunce vzdálena 84,5 AU a vzdaluje se od něj rychlostí 15,54 km/s. Předpokládá se, že asi za 20 let sondy prolétnou hranicí, označovanou jako heliopauza.

Text k obrázku v úvodu článku:

Částice slunečního větru (protony, elektrony, atd.) se šíří ze Slunce rychlostí 300 až 700 km/s. Ve vzdálenosti přibližně 14 miliard km jejich rychlost prudce klesá a stoupá jejich hustota – viz vnitřní tmavě modrá oblast na obrázku. Tato hranice je označována jako terminační vlna nebo jako rázová vlna slunečního větru (Termination Shock). Dochází zde k setkávání slunečního větru s mezihvězdným plynem. Pro porovnání: Pluto obíhá ve vzdálenosti 6 miliard km. Vnitřní oblast je obklopena tzv. heliosférou, která svým tvarem vzdáleně připomíná kapku. Je to prostor, kde převládá vliv slunečního magnetického pole. V přední části heliosféry, kterou bychom mohli nazvat heliosférickou obálkou (Heliosheat), se částice slunečního větru hromadí v důsledku střetávání s proudem nabitých částic hvězdného původu. Rozhraní mezi slunečním a hvězdným větrem je označováno jako heliopauza – lze říci, že se zde vyrovnávají tlaky obou „větrů“. V důsledku pohybu Slunce kolem středu Galaxie „rozráží“ heliosféra mezihvězdné prostředí, čímž se před ní vytváří rázová vlna (Bow Shock). Do obrázku jsou také zakresleny dráhy a polohy sond Voyager 1 a 2.

Zdroj: www.jpl.nasa a www.ibex
Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí




O autorovi

František Martinek

František Martinek

Narodil se v roce 1952. Na základní škole se začal zajímat o kosmonautiku, později i o astronomii. V roce 1978 nastoupil na Hvězdárnu Valašské Meziříčí na pozici odborného pracovníka, kde v různých funkcích pracoval až do konce února 2014. Věnoval se především popularizační a vzdělávací činnosti. Od roku 2003 publikuje krátké články o novinkách v astronomii a kosmonautice na stránkách www.astro.cz. I po odchodu do důchodu spolupracuje s valašskomeziříčskou hvězdárnou a podílí se na přípravě obsahu stránek www.astrovm.cz. Ve volném čase se věnuje rekreační turistice.



39. vesmírný týden 2016

39. vesmírný týden 2016

Přehled událostí na obloze od 26. 9. do 2. 10. 2016. Měsíc bude v novu. Venuše, Mars a Saturn najdeme večer stále jen nízko nad obzorem. Neptun a Uran můžeme pozorovat celou noc. Na ranní obloze můžeme před svítáním pozorovat kužel zvířetníkového světla do něhož před východem Slunce stoupá planeta Merkur a bude zde také srpek Měsíce.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Pradědovy Perseidy 2016

Píše se rok 258, 10. srpen. Na rošt nad horké uhlí je položen správce chrámové pokladny před několika dny popraveného papeže Sixta II a je opékán zaživa. Po chvíli volá: „Z jedné strany jsem již opečený, pokud mě chcete mít dobře udělaného, je čas mě otočit na druhou stranu.“ Toto utrpení podstoupil

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Mesic

Mesic

Další informace »