Heliosfera, rozległa bańka magnetyczna uformowana przez wiatr słoneczny, stanowi kluczową tarczę ochronną dla naszego Układu Słonecznego, odpierając większość międzygwiazdowej radiacji kosmicznej. Zrozumienie złożonej dynamiki heliosfery jest kluczowe nie tylko dla poznania warunków umożliwiających życie w naszym Układzie Słonecznym, ale także dla potencjalnego odczytania jej przeszłego istnienia na ciałach niebieskich, takich jak Mars. Nowe przedsięwzięcia naukowe mają znacząco poszerzyć naszą wiedzę o tej ważnej kosmicznej barierze.
Nadchodząca misja NASA Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP) ma na celu zbadanie mechanizmów, za pomocą których Słońce generuje wiatr słoneczny, oraz sposobu, w jaki ten strumień naładowanych cząstek oddziałuje ze ośrodkiem międzygwiazdowym na odległej granicy heliosfery. Granica ta, znajdująca się wielokrotnie dalej niż odległość między Ziemią a Plutonem, stanowi złożony interfejs, który poprzednie misje jedynie częściowo naświetliły. Zaawansowany zestaw 10 instrumentów IMAP ma wypełnić krytyczne luki w naszej obecnej wiedzy, dostarczając pełniejszego obrazu tego, jak heliosfera chroni nasze planetarne sąsiedztwo przed najbardziej energetycznymi i szkodliwymi promieniowaniami kosmicznymi.
Fascynacja heliosferą w społeczności naukowej nie jest nowa. Wczesne prace teoretyczne pod koniec lat 50. XX wieku zakładały istnienie pola magnetycznego Słońca i wiatru tworzącego ochronną otoczkę. Wczesne misje kosmiczne, takie jak przelot Mariner 2 obok Wenus w 1962 roku oraz sondy Pioneer i Voyager w kolejnych dekadach, dostarczyły dowodów empirycznych, potwierdzając istnienie wiatru słonecznego i oferując wstępne wglądy w strukturę heliosfery. Sondy Voyager, w szczególności, dostarczyły bezprecedensowych danych, zapuszczając się poza heliosferę w przestrzeń międzygwiazdową, oferując cenne, choć ograniczone, migawki jej zewnętrznych granic.
Podczas gdy satelita Interstellar Boundary Explorer (IBEX) od momentu uruchomienia w 2008 roku jest kluczowy w mapowaniu heliosfery, IMAP ma zapewnić znacznie wyższą rozdzielczość obrazowania, potencjalnie 30-krotnie większą niż IBEX. Działając z orbity oddalonej o około milion mil od Ziemi, IMAP będzie nie tylko rejestrował obserwacje wiatru słonecznego w czasie rzeczywistym, ale także badał granicę heliosfery, rozciągającą się na miliardy mil. Kluczowym aspektem metodologii IMAP jest pomiar wysokoenergetycznych atomów obojętnych (ENA). Te nienaładowane cząstki, powstające w wyniku zderzenia wysokoenergetycznych jonów z atomami obojętnymi, nie są pod wpływem pól magnetycznych. Śledząc ENA wykryte w pobliżu Ziemi do ich źródeł, IMAP ma na celu stworzenie bardziej kompleksowej i szczegółowej mapy heliosfery i jej niewidzialnych granic.
Monitorowanie pogody kosmicznej i jej skutków
Start IMAP zbiegnie się z dwoma innymi ważnymi misjami dotyczącymi pogody kosmicznej: NASA’s Carruthers Geocorona Observatory i NOAA’s Space Weather Follow On-Lagrange 1 (SWFO-L1). Ten skoordynowany start na pokładzie rakiety SpaceX Falcon 9 podkreśla wieloaspektowe podejście do zrozumienia wpływu Słońca na Ziemię i poza nią. Carruthers Geocorona Observatory skupi się na najbardziej zewnętrznej warstwie atmosfery Ziemi, egzosferze, dostarczając wglądów w jej kształt, rozmiar i gęstość poprzez obserwacje jej słabego blasku ultrafioletowego.
Misja SWFO-L1 ma służyć jako zaawansowany detektor burz słonecznych, dostarczając kluczowych wczesnych ostrzeżeń w celu zminimalizowania ryzyka związanego z wydarzeniami pogody kosmicznej. Takie ostrzeżenia są niezbędne do ochrony astronautów, satelitów kluczowych dla globalnej komunikacji i nawigacji, a także infrastruktury naziemnej, takiej jak sieć energetyczna. Teleskop koronograficzny satelity będzie monitorował aktywność słoneczną i mierzył wiatr słoneczny, przesyłając dane do Centrum Prognozowania Pogody Kosmicznej NOAA. Ten strumień danych w czasie rzeczywistym umożliwi znacznie szybsze alerty o burzach słonecznych w porównaniu do istniejących misji, zwiększając naszą gotowość na potencjalnie zakłócające zjawiska pogody kosmicznej.
newsblog.pl
Maciej – redaktor, pasjonat technologii i samozwańczy pogromca błędów w systemie Windows. Zna Linuxa lepiej niż własną lodówkę, a kawa to jego główne źródło zasilania. Pisze, testuje, naprawia – i czasem nawet wyłącza i włącza ponownie. W wolnych chwilach udaje, że odpoczywa, ale i tak kończy z laptopem na kolanach.