נאסא מאשרת קיר של פלזמה מחוממת ב-50,000 קלווין מעבר להליופוזה
הבדיקותוויאג’ר 1 e וויאג’ר 2, ששוגר על ידי נאס”א ב-1977, זיהה אזור של פלזמה מחוממת בקצה מערכת השמש המכונה הליופוזה. באזור זה יש טמפרטורות בין 30,000 ל-50,000 קלווין, ויוצרות מעבר אנרגיה בלתי צפוי שבו רוח השמש מקיימת אינטראקציה עם המדיום הבין-כוכבי. הספינות חצו מחסום זה ב-2012 וב-2018, בהתאמה, מבלי שנגרם נזק עקב צפיפות החלקיקים הנמוכה.
המכשירים תיעדו עלייה פתאומית באנרגיית החלקיקים ויישור מפתיע של שדות מגנטיים. תגלית זו מגדירה מחדש מודלים של ההליוספירה, בועת ההגנה שנוצרה על ידי השמש המשתרעת מעבר למסלולו של פלוטו.
- וויאג’ר 1 זיהה את ההליופאוזה כ-121 יחידות אסטרונומיות (AU) מהשמש.
- וויאג’ר 2 אישרה את הנתונים ב-119 AU, והדגישה שינויים בהתאם למחזור השמש.
- שתי הגשושות ממשיכות להעביר מידע רב ערך מהחלל הבין-כוכבי.
מקור המחסום התרמי
רוח השמש יוצרת את ההליוספירה על ידי הוצאת חלקיקים טעונים היוצרים בועה סביב כוכבי הלכת. בהליופוזה, התרחבות זו נתקלת בהתנגדות מהמדיום הבין-כוכבי, המורכב מגז ופלזמה ממקורות גלקטיים. התנגשות זו דוחסת את הפלזמה ומעלה את הטמפרטורה שלה באופן משמעותי.
האזור אינו מהווה קיר מוצק, אלא אזור מעבר בו חלקיקים צוברים מהירות גבוהה. מדענים מציינים שהחום נובע בעיקר מהאצה אנרגטית, לא מהתנגשויות צפופות הנפוצות בסביבות יבשתיות.
נתונים שנאספו על ידי בדיקות
וויאג’ר רשמה ירידה דרסטית בחלקיקי השמש ועלייה בקרניים הקוסמיות הגלקטיות כשחצו את ההליופוזה. מכשירי פלזמה ומגנטומטרים זיהו צפיפות גבוהה מהחזוי, מה שמצביע על דחיסה משני צידי הגבול.
חדירות המחסום מאפשרת דליפה חלקית של חלקיקי שמש כלפי חוץ. השדות המגנטיים שומרים על יישור מקביל בין הפנים והחוץ של ההליוספירה, בניגוד למודלים קודמים שציפו לכיוונים שונים.
מאפיינים של פלזמה מחוממת
הטמפרטורה הגבוהה מגיעה לעד 50,000 קלווין באזור האינטראקציה, אך הצפיפות הנמוכה מונעת העברת חום יעילה לבדיקות. חלקיקים נעים במהירויות קיצוניות בוואקום, ללא סיכון להתמוטטות או נזק מבני לספינות.
מצב זה מסביר מדוע וויאג’רס נותרו פעילים עשרות שנים לאחר ההצלבה. התופעה מדגישה הבדלים מהותיים בין טמפרטורה והעברת חום בחלל העמוק.
השלכות על מודלים של ההליוספירה
הנתונים חושפים כי ההליופאוזה משתנה עם פעילות השמש במשך 11 שנים, מתרחבת או מתכווצת כמו ריאה. צורת ההליוספירה עשויה להידמות למבנה א-סימטרי, המושפע מלחץ בין כוכבי.
מחקר משלים עם משימות כמו IBEX משכלל את המודלים הללו. המחסום פועל כמגן חלקי מפני קרינה קוסמית, המגן על מערכת השמש הפנימית.
מדידות ספציפיות להצלבה
וויאג’ר 1 חצתה את הגבול ב-25 באוגוסט 2012, ותעדה שינויים פתאומיים בחלקיקים ובשדות. וויאג’ר 2 הגיע אחריו ב-5 בנובמבר 2018, וסיפק אישור עצמאי על עמדה אחרת.
- עלייה בצפיפות הפלזמה לפני ואחרי ההליופאוזה.
- זיהוי דליפת חלקיקי שמש לתוך המדיום הבין-כוכבי.
- תיעוד של קרניים קוסמיות בעלות אנרגיה גבוהה שמקורן מחוץ למערכת השמש.
- יישור מגנטי בלתי צפוי בין אזורים פנימיים וחיצוניים.
תצפיות אלו מגבשות את ההבנה של הממשק הקוסמי.
הקשר למשימת וויאג’ר
הגשושיות של וויאג’ר, שהושקו לפני כמעט חמישה עשורים, מייצגות את המשימות הארוכות ביותר של נאס”א. הם חקרו כוכבי לכת חיצוניים לפני שנכנסו לחלל הבין-כוכבי, ושלחו נתונים רציפים למרות מרחקים של יותר מ-20 מיליארד קילומטרים.
גנרטורים תרמו-אלקטריים רדיואיזוטופים שומרים על מכשירים פעילים. הספינות נושאות דיסקים מוזהבים עם מסרים מהאנושות, מוכנים למגע חוץ-ארצי אפשרי.
ההתקדמות המדעית האחרונה
מחקרים המבוססים על נתוני וויאג’ר מתאימים את ההבנות של הסביבה הבין-כוכבית המקומית. האזור שמעבר להליופוזה מתגלה כדינמי וסוער יותר מהצפוי, עם השפעות הדדיות בין השמש לגלקסיה.
מידע זה עוזר בעיצוב הליוספירות סביב כוכבים אחרים. הם תורמים להערכות הגנת קרינה במערכות פלנטריות מרוחקות.
המחסום התרמי שזוהה על ידי וויאג’ר מחזק את המורכבות של גבולות קוסמיים. נתונים ממשיכים להגיע, מעשירים את הידע על הסביבה מעבר למערכת השמש ומדגישים את חוסנם של בדיקות בתנאים קיצוניים.
