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Wissenschaftler kartieren zum ersten Mal die Grenze des interstellaren Raums

Die Wissenschaftler hinter der 3D-Karte sagen, dass sie ähnlich dem Fledermaussonar erstellt wurde.

Eine Illustration der Heliosphäre NASA / IBEX / Adler-Planetarium

Die äußere Grenze der Heliosphäre, eine riesige Schutzblase am Rande des Sonnensystems, wurde zum ersten Mal von einer Gruppe von Wissenschaftlern des Los Alamos National Laboratory LANL kartiert, a Presseerklärung lautet.

Um die Karte zu erstellen, verwendeten die Wissenschaftler Daten, die zwischen 2009 und 2019 vom NASA-Satelliten Interstellar Boundary Explorer IBEX, der die Erde umkreist, über einen gesamten Sonnenzyklus gesammelt wurden. Ihre Arbeit ist in beschrieben.der Astrophysikalisches Journal.

Dieser Satellit wurde speziell gestartet, um die Wechselwirkung zwischen dem interstellaren Medium und Sonnenwinden am Rande unseres Sonnensystems zu untersuchen, die aus Protonen, Elektronen und Alphateilchen bestehen.

Die äußere Grenzschicht, die von den LANL-Wissenschaftlern kartiert wurde, die Heliopause genannt wird, wurde kürzlich als etwa wie ein Croissant geformt von einer anderen Studie mit Daten von NASAs Voyager 1-Sonde. Es ist seit langem bekannt, dass diese äußere Grenze uns vor schädlicher interstellarer Strahlung schützt, die sonst die Erde erreichen würde.

Für die LANL-Karte verwendeten die Forscher Daten des IBEX-Satelliten, der Teilchen entdeckte, die als energetische neutrale Atome ENAs bezeichnet werden – ein Nebenprodukt von Kollisionen zwischen dem Sonnenwind unserer Sonne und dem interstellaren Wind. Je stärker der Sonnenwind ist, wenn er mit dem kollidiertinterstellares Medium, desto höher die Anzahl der ENAs.

Die erste dreidimensionale Karte der Heliosphäre. Quelle: LANL

"Das von der Sonne ausgesendete Sonnenwind-'Signal' variiert in der Stärke und bildet ein einzigartiges Muster", sagte Dan Reisenfeld, Hauptautor des Papiers.

"IBEX wird das gleiche Muster im zurückkehrenden ENA-Signal zwei bis sechs Jahre später sehen, abhängig von der ENA-Energie und der Richtung, in die IBEX durch die Heliosphäre schaut. Mit diesem Zeitunterschied haben wir die Entfernung zur ENA-Quellregion ermitteltin eine bestimmte Richtung", so Reisenfeld weiter.

Fledermaus-ähnliche Methode kartiert die äußeren Bereiche des Sonnensystems

Die Wissenschaftler vergleichen ihre Nutzung von Sonnenwindmessungen zur Kartierung der Heliosphäre mit der Art und Weise, wie Fledermäuse Sonar verwenden, um ihre unmittelbare Umgebung zu kartieren.

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"So wie Fledermäuse Sonarimpulse in alle Richtungen aussenden und das Rücksignal verwenden, um eine mentale Karte ihrer Umgebung zu erstellen, haben wir den Sonnenwind der Sonne, der in alle Richtungen ausstrahlt, verwendet, um eine Karte der Heliosphäre zu erstellen", Reisenfelderklärt.

Die neue Karte ist das erste Mal, dass eine dreidimensionale Karte der Heliosphäre erstellt wurde – Physikmodelle hatten zuvor nur die Grenze an den äußeren Rändern unseres Sonnensystems theoretisiert.

Die neue Karte ermöglicht Messungen der realen Sache in astronomischen Einheiten AE, wobei eine AE die Entfernung zwischen Erde und Sonne darstellt.

Die Karte zeigt, dass die kürzeste Entfernung zwischen der Sonne und der Heliopause, die in Richtung des Sonnenwinds verläuft, etwa 120 AE beträgt. Die längste Entfernung erstreckt sich über mindestens 350 AE, was so weit wie das IBEX-Satellitenerkennungssystem der NASA istkann erreichen.

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