Sluneční soustava je obklopena „zmáčknutou“ bublinou

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.

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