Polacy ustalili położenie Słońca. "Istotne implikacje"

Dzięki międzynarodowemu zespołowi naukowców z Polakami w składzie udało się dokładniej określić, gdzie znajduje się nasze Słońce.

Naukowcy badali za pomocą amerykańskiej sondy IBEX własności materii międzygwiazdowej z najbliższych okolic Układu Słonecznego. O wynikach badań poinformowały we wtorek amerykańska agencja kosmiczna NASA oraz polskie Centrum Badań Kosmicznych PAN (CBK PAN).

Wewnątrz lokalnego obłoku międzygwiazdowego

Zmiana nie wydaje się duża, niesie jednak istotne implikacje. Dowiedzieliśmy się dzięki temu, w którym z dwóch najbliższych obłoków materii międzygwiazdowej Słońce naprawdę jest zanurzone.

Marzena Kubiak, doktorantka z CBK PAN

Amerykańska sonda IBEX bada strumień wiatru galaktycznego docierającego do Układu Słonecznego z ośrodka międzygwiazdowego. Część tych cząstek (neutralne atomy) przedziera się przez graniczne obszary heliosfery, czyli "bąbla" otaczającego Słońce i planety, wytworzonego w ośrodku międzygwiazdowym przez wiatr słoneczny. Na ten strumień cząstek czekają detektory sondy.

Dzięki najnowszym wynikom uzyskano pierwsze bezpośrednie obserwacje "obcych" atomów wiatru galaktycznego oraz zmierzono dokładnie prędkość i kierunek strumienia tego wiatru. Poznanie tych danych pozwoliło naukowcom na ustalenie, że Układ Słoneczny znajduje się wewnątrz tzw. lokalnego obłoku międzygwiazdowego, niedaleko jego brzegu.

Wcześniejsze pomiary z innej sondy (Ulysses) umieszczały Słońce pomiędzy dwoma obłokami i nie było jasności co do dokładnego położenia naszej gwiazdy w lokalnym otoczeniu. Za jakiś czas, liczony w setkach lub tysiącach lat, Słońce wraz z heliosferą może opuścić lokalny obłok i natrafić na zupełnie inne środowisko galaktyczne.

"Istotne implikacje"

Marzena Kubiak, doktorantka z CBK PAN, przeprowadziła symulacje komputerowe, które pozwoliły wyznaczyć prędkość i kierunek napływu atomów helu. Wyniki okazały się różne od dotychczasowych o cztery stopnie i cztery kilometry na sekundę.

- Zmiana nie wydaje się duża, niesie jednak istotne implikacje. Dowiedzieliśmy się dzięki temu, w którym z dwóch najbliższych obłoków materii międzygwiazdowej Słońce naprawdę jest zanurzone - powiedziała Kubiak.

Wiadomo też, że strumień neutralnych atomów zmierza z kierunku gwiazdozbioru Strzelca. Oddziaływanie Słońca zakrzywia jednak jego trajektorię i sonda IBEX obserwuje cząstki tak jakby przychodziły z kierunku konstelacji Wagi.

Różnice w składzie chemicznym

Innym ważnym rezultatem badań jest odkrycie, że skład chemiczny lokalnego obłoku międzygwiazdowego różni się od składu słonecznego. W obłoku jest mniej tlenu - na 20 atomów neonu wypadają 74 atomy tlenu, a w przypadku Słońca na 20 atomów tlenu mamy 111 atomów tlenu.

Układ Słoneczny różni się od najbliższej przestrzeni wokół niego, co skutkuje dwoma możliwościami. Albo nasz układ planetarny wyewoluował w innej, bogatszej w tlen części Galaktyki, albo też spora część tlenu jest uwięziona w międzygwiazdowych ziarnach pyłu i nie jest w stanie poruszać się swobodnie w przestrzeni kosmicznej.

David McComas, główny naukowiec misji IBEX

- Układ Słoneczny różni się od najbliższej przestrzeni wokół niego, co skutkuje dwoma możliwościami. Albo nasz układ planetarny wyewoluował w innej, bogatszej w tlen części galaktyki, albo też spora część tlenu jest uwięziona w międzygwiazdowych ziarnach pyłu i nie jest w stanie poruszać się swobodnie w przestrzeni kosmicznej - tłumaczył David McComas z Southwest Research Institute w San Antonio w Teksasie (USA), szef zespołu IBEX.

W badaniach sondy IBEX ważny udział mieli polscy naukowcy. W CBK PAN powstał m.in. program symulacyjny do analizy czasów przechodzenia jasnych gwiazd przez nierównoległe szczeliny jednego z urządzeń nawigacyjnych. - Dzięki zestawieniu z pozycjami gwiazd w katalogach astronomicznych, dane z przyrządu nawigacyjnego pozwalają nam wyznaczać kierunek osi obrotu sondy z dokładnością lepszą niż dwie dziesiąte stopnia - powiedział dr inż. Marek Hłond z CBK PAN.

- Najnowsze obserwacje strumienia helu zmuszają nas do istotnej zmiany wyobrażeń o kształcie heliosfery, procesach zachodzących na jej styku z lokalnym obłokiem międzygwiazdowym, jak i o samym obłoku - zaznaczył dr hab. Maciej Bzowski, kierownik grupy z CBK PAN.