Tim astrofizičara sa sjedištem na Sveučilištu u Bostonu, predvođen astrofizičarkom Meravom Opher, napravio je revolucionarno otkriće po pitanju našeg razumijevanja kozmičkih sila koje oblikuju zaštitni mjehur oko Sunčevog sustava, poznat kao heliosfera.
Simulacije heliosfere
Astrofizičari vjeruju da heliosfera štiti planete unutar našeg Sunčevog sustava od snažnog zračenja koje dolazi iz supernova – eksplozija umirućih zvijezda diljem svemira. Vjeruju da se heliosfera proteže daleko izvan našeg Sunčevog sustava, ali unatoč ogromnom tamponu protiv kozmičkog zračenja kojim heliosfera osigurava život na Zemlji, nitko zapravo ne zna oblik heliosfere niti njezinu veličinu.
Opherin tim konstruirao je neke od najuvjerljivijih računalnih simulacija heliosfere, temeljene na modelima izgrađenim na vidljivim podacima i teorijskoj astrofizici. Na Sveučilištu Boston, u Centru za svemirsku fiziku, Opher, profesorica astronomije na Fakultetu umjetnosti i znanosti, vodi znanstveni centar NASA DRIVE (raznolikost, realizacija, integracija, poduhvat, obrazovanje) koji je podržan s 1,3 milijuna dolara NASA-inog financiranja.
Taj tim, sastavljen od stručnjaka s 11 sveučilišta i istraživačkih instituta koje ja angažirala Opher, razvija prognostičke modele heliosfere pod nazivom SHIELD (Solarni vjetar s razmjenom vodikovih iona i dinamikom velikih razmjera).
“SHIELD kombinira teoriju, modeliranje i opažanja kako bi izgradio sveobuhvatne modele”, kaže Opher. “Sve ove različite komponente rade zajedno kako bi pomogle razumjeti zagonetke heliosfere.”
Čestice vodika oblikuju heliosferu
Članak koji su nedavno objavili Opher i suradnici u Astrophysical Journalu otkriva da neutralne čestice vodika koje izviru izvan našeg Sunčevog sustava, najvjerojatnije igraju ključnu ulogu u načinu oblikovanja naše heliosfere.
U svojoj najnovijoj studiji, Opherin tim nastojao je razumjeti zašto heliosferski mlazovi (rascvjetani stupovi energije i materije, slični drugim vrstama kozmičkih mlazova diljem svemira) postaju nestabilni. “Zašto zvijezde crne rupe, ali i naše vlastito Sunce, izbacuju nestabilne mlazove?” dodaje Opher. “Ovi mlazovi projiciraju se kao nepravilni stupovi, a astrofizičari se godinama pitaju zašto su ovi oblici nestabilni.”
SHIELD modeli predviđaju da heliosfera, koja putuje u tandemu s našim Suncem i obuhvaća naš Sunčev sustav, nije stabilna. Drugi modeli heliosfere koje su razvili neki astrofizičari, nastoje prikazati heliosferu u obliku kometa, s mlazom ili repom koji struji iza njega.
Oblik heliosfere
Nasuprot tome, Opherin model sugerira da je heliosfera oblikovana kao kroasan ili čak krafna. Uzrok tome su neutralne čestice vodika koje imaju jednake količine pozitivnog i negativnog naboja. One “dolaze strujanjem kroz Sunčev sustav”, smatra Opher.
Koristeći računalni model poput recepta za testiranje učinka ‘neutralnih’ čestica na oblik heliosfere, Opher je “izvukla jedan sastojak iz kolača tj. neutralne čestice i primijetila da mlazovi koji dolaze sa Sunca, oblikujući heliosferu, postaju stabilni. Kad ih vratim, stvari se počnu savijati, središnja os počinje se pomicati, a to znači da nešto unutar heliosferskih mlazova postaje vrlo nestabilno.”
Ovakva nestabilnost bi teoretski izazvala poremećaje u solarnim vjetrovima i mlazovima koji izviru iz našeg Sunca, uzrokujući da izgled heliosfere nalikuje kroasanu. Iako astrofizičari još nisu razvili načine za promatranje stvarnog oblika heliosfere, Opherin model sugerira da bi prisutnost neutralnih elemenata koji udaraju u naš Sunčev sustav, onemogućila da se heliosfera kreće jednoliko poput kometa. No jedno je sigurno: neutralne čestice se definitivno probijaju kroz svemir.
Revolucionarni model
James Drake, astrofizičar sa Sveučilišta Maryland koji surađuje s Opher i koautor nove studije, tvrdi da model “nudi prvo jasno objašnjenje zašto se oblik heliosfere ‘raspada’ u sjevernim i južnim područjima, što bi moglo utjecati na naše razumijevanje kako galaktičke kozmičke zrake dolaze do Zemlju i u Zemljino okruženje.”
To bi moglo utjecati na razumijevanje prijetnje koju radijacija predstavlja za život na Zemlji, kao i za astronaute u svemiru ili buduće astronaute koji će putovati na Mars ili druge planete.
Prisutnost neutralnih elemenata koji se sudaraju s heliosferom pokreće fenomen poznat kao Rayleigh-Taylorova nestabilnost. Ona se manifestira kada dođe do sudara dva materijala različite gustoće, pri čemu lakši materijal strišće teži materijal. Kada su u pitanju kozmički mlazovi, otpor između neutralnih čestica vodika i nabijenih iona stvara sličan učinak kao gravitacija.
“Ovo otkriće je stvarno veliki napredak i pomaže nam otkriti zašto naš model ima heliosferu u obliku kroasana za razliku od drugih modela koji to nemaju”, dodaje Opher.
https://kozmos.hr/primijeceno-mega-koronalno-izbacivanje-mase-iz-zvijezde-nalik-suncu-ceka-li-ovo-i-nas/
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram
Izvori:
Ja sam Matija Klarić.
Student sam Ekonomskog fakulteta, a u slobodno se vrijeme bavim volonterstvom te istraživanjem, čitanjem i pisanjem o mojim omiljenim temama; svemiru, astronomiji, astrofizici i tehnologiji.
