Jos pääsemme tähtilaivalle Enterprise-D ja pystyisimme tarkastelemaan Giordi LaForgen visiiriä, voisimme nähdä tähdevälisen väliaineen - tähtien välisen "tavaraan" - hapottoman pilven happea, vetyä, heliumia ja neonia. Sen sijaan, kun olemme palanneet 2000-luvulle, meillä on Interstellar Boundary Explorer (IBEX) -alusta, joka on nyt tehnyt ensimmäiset suorat havainnot aurinkojärjestelmäämme ajautuvien neutraalien vety- ja happiatomien heliosfäärin ulkopuolelta tapahtuvasta alueesta. Yllättäen, tämä materiaali on enemmän "vieras" kuin tutkijat odottivat, koska galaktisen tuulen aine ei sisällä samaa tarkkaa materiaalia kuin mistä aurinkokuntamme on tehty.
Tärkein havainto on, että happea on vähemmän "siellä". Jokaisessa galaktisen tuulen 20 neoniatomissa on 74 happiatomia. Omassa aurinkojärjestelmässämme on kuitenkin jokaisella 20 neoniatomilla 111 happiatomia. Tämä tarkoittaa enemmän happea missä tahansa aurinkojärjestelmän alueella kuin paikallisessa tähtienvälisessä tilassa.
"Aurinkokuntamme on erilainen kuin aivan sen ulkopuolella oleva tila, ja se ehdottaa kahta mahdollisuutta", kertoi David McComas, IBEX: n päätutkija. Joko aurinkokunta kehittyi erillisessä, happea rikkaammassa galaksin osassa kuin missä tällä hetkellä asumme, tai suuressa osassa kriittistä, elämää antavaa happea on tähtienvälisten pölyjyvien tai jääjäämien loukussa, jotka eivät pysty liikkumaan vapaasti koko avaruudessa. ”
Joka tapauksessa tiedemiesten mukaan tämä vaikuttaa tieteellisiin malleihin siitä, kuinka aurinkokuntamme - ja elämämme - muodostuivat. Ja sen lisäksi, että ne auttavat yksilöimään elementtien jakautumista tähtienvälisessä väliaineessa, nämä uudet mittaukset antavat vihjeitä siitä, miten ja missä aurinkokuntamme muodostui, voimista, jotka fyysisesti muotoilevat aurinkokuntamme, ja jopa muiden Linnunradan tähtien historiasta .
"Tämä vieras tähtienvälinen materiaali on todella tavaraa, josta tähdet, planeetat ja ihmiset ovat tehty - ja on erittäin tärkeää mitata se suoraan", McComas sanoi tiistaina pidetyssä tiedotustilaisuudessa.
Jos Spock olisi tämän tehtävän jäsen, hän todennäköisesti nostaisi kulmakarvansa ja sanoisi: ”Kiehtovaa”. *
Tähtienväliset pilvet pitävät räjähtäneiden supernoovien elementtejä, jotka ovat hajallaan ympäri galaksia. Kun tähtienvälinen tuuli puhaltaa näitä varautuneita ja neutraaleja hiukkasia Linnunradan läpi, avaruusalus voi mitata näytteitä, jotka tekevät siitä aurinkokuntamme. IBEX skannaa koko taivaan kerran vuodessa, ja joka helmikuu sen instrumentit osoittavat oikeaan suuntaan sieppaamaan saapuvat neutraalit atomit. IBEX laski nämä atomit vuosina 2009 ja 2010 ja on nyt ottanut parhaan ja täydellisimmän kuvan materiaalista, joka on toistaiseksi ollut oman järjestelmän ulkopuolella.
Raakaan "tähtitavaroiden" näytteenoton lisäksi löydökset ovat tärkeitä, koska meitä ympäröivä tähtienvälinen kaasu voi vaikuttaa Auringon heliosfäärin voimakkuuteen - Auringon vaikutusalue ja suojaavan kuplan tavoin suojaa meitä vaaralliselta galaktiselta kosmiselta. säteet, joista suurin osa tulisi sisäiseen aurinkokuntaan, ellei tätä kuplia varten.
IBEX havaitsi myös, että tähtienvälinen tuuli on noin 7000 mailia tunnissa hitaampi kuin aikaisemmin ajateltiin. Tämä osoittaa, että aurinkokuntamme on edelleen siinä, mitä kutsutaan ”paikalliseksi tähtienväliseksi pilveksi”. Tutkijat kuitenkin huomauttivat, että siirrymme toiselle alueelle milloin tahansa muutaman tuhannen vuoden sisällä (erittäin lyhyt tähtitieteellisessä aika-asteikossa), missä olosuhteet muuttuvat ja vaikuttavat heliosfäärin suojakykyyn. Ja kukaan ei tiedä, tuleeko muutos parempaan vai huonoon.
Kun aurinkokuntamme kulkee Linnunradan ympäri kosmisen ajan valtavan pyyhkäisyn kautta, heliosfäärin jatkuvasti muuttuvalla luonteella on todennäköisesti ollut vaikutuksia maan elämän kehitykseen, koska vaihtelevat säteilytasot kiihdyttivät geneettisiä mutaatioita ja ehkä tukkumyyntiä. .
"Tämä on kaikki hyvin mielenkiintoista, ja sillä on tärkeitä vaikutuksia, kun aurinko liikkuu avaruuden läpi ja tähtien välisistä pilvistä ja galaktisten kosmisten säteiden virtaus vaihtelee", kertoi yliopiston tähtitieteen ja astrofysiikan laitoksen vanhempi tutkija Priscilla Frisch. Chicagossa, ja osa IBEX-operaatiota. Ja se on tallennettu geoisotooppisiin tietueisiin. Jonain päivänä voimme ehkä yhdistää Auringon liikkeen tähtienvälisten pilvien läpi maan geologisiin tietoihin ja jäljittää Maan geologisen historian. "
Lisäksi, vaikka uudet havainnot tarjoavat paremman käsityksen heliosfääristämme, se auttaa tutkijoita myös tutkimaan analogisia rakenteita, nimeltään “astrosfääreitä”, jotka ympäröivät muita tähtiä ympäri galaksia.
"Tiedämme ainakin kaksi tapausta, joissa toisella tähdellä on planeettajärjestelmä ja sen ympärillä oleva astrosfääri, ja nämä ovat todellisen analogin omaa aurinkokuntamme", kertoi Seth Redfield, apulaisprofessori, Wesleyanin yliopiston tähtitieteen laitos, Middletown, Connecticut. , puhuminen myös tiedotustilaisuudessa. ”Muiden planeettojen löytäminen yhdessä ymmärryksemme kanssa vaikutuksesta, jolla näillä galaktisilla kosmisillä säteillä voi olla potentiaalinen vaikutus planeettoihin sekä elämän syntyyn ja kehitykseen. Nämä ovat yhteyksiä, joita emme ole tutkineet kokonaan, ja näiden IBEX: n uusien havaintojen myötä olemme nyt tulleet erittäin mielenkiintoiseen aiheeseen tutkittavaksi. "
IBEX on pieni avaruusalus, suunnilleen korttipöydän kokoinen, ja se on yksi NASA: n edullisista tehtävistä. Se on maapallon kiertoradalla, mutta pystyy tarkkailemaan aurinkokunnan reunoja ilmaisimilla, jotka ”näyttävät” ulospäin ja keräävät hiukkasia, joita kutsutaan energeettisiksi neutraaleiksi atomeiksi. IBEX: n tietojen avulla tutkijat luovat ensimmäisen kartan aurinkokunnan järjestelmästä.
Nämä IBEX: n viimeisimmät havainnot esitettiin tieteellisissä julkaisuissa, jotka ilmestyivät Astrophysics Journal -lehdessä 31. tammikuuta 2012.
"Tämä paperisarja tarjoaa monia ensimmäisistä suorista mittauksista ympärillämme olevasta tähtienvälisestä väliaineesta", sanoo McComas. "Olemme yrittäneet ymmärtää galaksiamme jo pitkään, ja näiden kaikkien havaintojen kanssa yhdessä, olemme askeleella eteenpäin tietääksemme, mikä on galaksin paikallinen osa."
Lisätietoja: NASA: n lehdistötiedote, lisäkuvia, videoita Goddard Media Centerin kautta, Papers: Aurinkomagneettisen virran katkaiseminen, Interstellar Borderdary Explorer (IBEX): Heliosfäärin ja sitä ympäröivän tähtiä edustavan materiaalin vuorovaikutuksen jäljittäminen energian kanssa neutraalien atomien kanssa,
* Kiitos NASAn Dwayne Brownille Spock-referenssistä.
