Der Raum ist alles andere als leer. Die Sonnenwindgeschwindigkeit ist für den größten Teil dieser Entfernung Überschall (über eine Million Meilen pro Stunde), aber an dem Punkt, an dem sie mit dem interstellaren Medium (ISM) zu interagieren beginnt, fällt der Sonnenwind auf Unterschallgeschwindigkeiten ab und erzeugt einen Kompressionsbereich bekannt als Abbruchschock. Nach 26 Flugjahren betrat die Weltraumsonde Voyager 1 diese bizarre, turbulente Region des Weltraums, in der sich Sonnenpartikel aufbauen und Magnetfelder verdreht werden. Jetzt wurde eine neue Mission entwickelt, um diese Region des Weltraums aus der Ferne zu beobachten und die Grenze unseres Sonnensystems zu verstehen, wo gewalttätige Turbulenzregeln und hochenergetische Atome erzeugt werden.
Im Jahr 2004 traf Voyager 1 es und im Jahr 2006 traf Voyager 2 es. Die erste Sonde flog durch den Abschlussschock in einer Entfernung von etwa 94 AE (8 Milliarden Meilen entfernt). der zweite maß es bei nur 76 AU (7 Milliarden Meilen). Dieses Ergebnis allein legt nahe, dass der Abbruchschock je nach Sonnenaktivität unregelmäßig geformt und / oder variabel sein kann. Vor den Voyager-Missionen wurde der Terminierungsschock theoretisiert, aber es gab nur wenige Beobachtungsergebnisse, bis die beiden Veteranensonden die Region durchquerten. Der Abbruchschock ist von größter Bedeutung für das Verständnis der Natur der äußeren Bereiche des Sonnensystems, da die Aktivität der Sonne entgegen der Intuition zunimmt und der Bereich hinter dem Abbruchschock (die Heliohülle) tödliche kosmische Strahlen effizienter blockiert. Während des Sonnenminimums wird es weniger effizient, kosmische Strahlen zu blockieren.
Um den Ort und die Eigenschaften des Abbruchschocks und der Heliosheath darüber hinaus abzubilden, bereiten Wissenschaftler der NASA den Interstellar Boundary Explorer (IBEX) für den Start im Oktober vor. IBEX ist Teil des Small Explorer-Programms (SMEX) der NASA, bei dem kostengünstige kleine Sonden verwendet werden, um bestimmte kosmische Phänomene effizient zu beobachten. IBEX wird außerhalb des Einflusses des Erdmagnetfelds (der Magnetosphäre) in einer Entfernung von 200.000 Meilen von der Erde umkreisen. Dies liegt daran, dass das Phänomen, das IBEX beobachten wird, durch unser eigenes Magnetfeld erzeugt werden kann. Was wird IBEX also messen? Um die Wechselwirkung zwischen Sonnenwindionen und dem interstellaren Medium zu verstehen, verwendet IBEX zwei Sensoren zur Erkennung energetische neutrale Atome (ENAs) werden aus den äußersten Bereichen des Sonnensystems gesprengt.
Wie werden ENAs erzeugt und wie messen sie die Wechselwirkung zwischen der Heliosphäre und dem ISM? Da draußen im ISM existieren neutrale Atome und Ionen. Während das Sonnensystem den interstellaren Raum durchquert, lenkt das starke Magnetfeld, das um die Heliosphäre erzeugt wird, die geladenen Ionen ab und schiebt sie aus dem Weg. Langsam bewegte neutrale Atome werden jedoch nicht vom Magnetfeld beeinflusst und dringen tief in die Heliosheath ein. In diesem Fall interagieren diese neutralen Atome des ISM mit energetischen Protonen (die eine Ladung haben), die sich schnell entlang des im Sonnenwind eingebetteten Magnetfelds drehen. Wenn diese Interaktion auftritt (bekannt als Ladungsaustausch) wird ein Elektron vom ISM-Atom abgestreift und vom energetischen Sonnenwindproton angezogen, wodurch es neutral wird. Wenn dieser Austausch stattfindet, wird ein energetisches Wasserstoffatom (Elektron und Proton) ausgestoßen. Eine ENA wird geboren.
Hier kommt das clevere Stück ins Spiel. Wie bereits erwähnt, „fühlen“ neutrale Atome keine Magnetfelder. Wenn also ENAs erstellt werden, werden sie in einer geraden Linie ausgeworfen. Einige dieser Atome werden auf die Erde gerichtet sein. IBEX misst dann diese ENAs und ermittelt, woher sie stammen. Da sie direkt zu IBEX gereist sind, kann der Ort des Beendigungsschocks abgeleitet werden. Im Laufe der Zeit wird IBEX in der Lage sein, ein Bild der Orte dieser atomaren Wechselwirkungen zu erstellen und ihnen die Eigenschaften der Grenze unseres Sonnensystems zuzuordnen.
Aber das Beste ist, wir müssen keine Sonde in den Weltraum schicken und jahrzehntelang warten, bevor sie die Grenzschicht durchquert. Wir können diese Messungen von der Erdumlaufbahn aus durchführen. So eine aufregende Mission. Roll on the Pegasus Raketenstart 5. Oktober 2008!
Quelle: Physorg.com
