2017-05-16 16:51:54
Μια επιστημονική ανακοίνωση που δημοσιεύθηκε στο τεύχος της 5ης Μαΐου του επιστημονικού περιοδικού Nature Astronomy ανατρέπει άρδην τις μέχρι τώρα αντιλήψεις που είχαμε σχετικά με το σχήμα της ηλιόσφαιρας, μιας τεράστιας περιοχής που περιβάλλει το ηλιακό μας σύστημα. Και η ανακάλυψη αυτή οφείλεται σε ερευνητές της Ακαδημίας Αθηνών και του Πανεπιστημίου Johns Hopkins με επικεφαλής τον Ελληνα ακαδημαϊκό καθηγητή Σταμάτη Κριμιζή. Η ερευνητική ομάδα του Κριμιζή ανέτρεψε την εντύπωση που επικρατούσε εδώ και δεκαετίες για το σχήμα της ηλιόσφαιρας, η οποία βασιζόταν στις παρατηρήσεις που είχαμε από το περιβάλλον άλλων εξωηλιακών πλανητικών συστημάτων. Οι παρατηρήσεις αυτές μας οδηγούσαν στο συμπέρασμα ότι, όπως κι αυτά τα εξωηλιακά πλανητικά συστήματα, έτσι και το δικό μας ηλιακό σύστημα, στα ταξίδια του γύρω από το κέντρο του Γαλαξία μας, θα πρέπει να μεταφέρει κι αυτό πίσω του ένα είδος «αλογοουράς» ηλεκτρικά φορτισμένων σωματιδίων που σχηματίζουν τον ηλιακό άνεμο.
Στις τεράστιες, δηλαδή, θερμοκρασίες που επικρατούν στον Ηλιο τα άτομα του υδρογόνου (που αποτελείται από ένα πρωτόνιο και ένα ηλεκτρόνιο) συγκρούονται μεταξύ τους με τέτοια βιαιότητα, ώστε διαλύονται κυριολεκτικά στα «εξ ων συνετέθησαν» σχηματίζοντας ένα μείγμα ελεύθερων φορτισμένων σωματιδίων (πρωτονίων και ηλεκτρονίων) που ονομάζεται πλάσμα. Με τη βοήθεια των εκλάμψεων, τρισεκατομμύρια τόνοι πλάσματος εκπέμπονται στο Διάστημα από ορισμένες κυρίως περιοχές της ηλιακής ατμόσφαιρας που ονομάζονται τρύπες του στέμματος, σχηματίζοντας έτσι τον ηλιακό άνεμο που κινείται με μέση ταχύτητα 400 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο, αν και η ταχύτητά του μπορεί να φθάσει ακόμη και τα 800 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Ο ηλιακός αυτός άνεμος εκτείνεται σε όλο το ηλιακό μας σύστημα και μέχρι τα όριά του, σχηματίζοντας ένα είδος «κομητικής μαγνητοουράς», ή έτσι τουλάχιστον νομίζαμε από το 1961 και μέχρι τώρα.
Η αντίληψη αυτή υποστηρίχθηκε μάλιστα και από ορισμένες μελέτες που δημοσιεύθηκαν τον Ιούλιο του 2013 και οι οποίες βασίστηκαν στις παρατηρήσεις που έκανε ένα διαστημόπλοιο της NASA ονόματι «IBEX» (Interstellar Boundary Explorer). Σύμφωνα με τις παρατηρήσεις αυτές, η ηλιόσφαιρα, που κυριαρχείται από τη ροή του ηλιακού ανέμου, υποτίθεται ότι διαμόρφωνε ένα είδος «μαγνητόσφαιρας» παρόμοιας με τη μαγνητοουρά της Γης μας. Η ουρά αυτή μάλιστα υπολογιζόταν ότι ίσως να εκτεινόταν σε απόσταση 150 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων, απόσταση δηλαδή χίλιες φορές την απόσταση Γης - Ηλίου. Η ομάδα όμως του Κριμιζή κατόρθωσε να αποδείξει «πως η ηλιόσφαιρα είναι μια σχεδόν συμμετρική φυσαλίδα πλάσματος που αντιστέκεται στη ροή του μεσοαστρικού αερίου, το οποίο περιτυλίγεται γύρω από την ηλιόσφαιρα όπως το νερό που ρέει γύρω από ένα βότσαλο σε ένα ποτάμι».
Στο συμπέρασμα αυτό έφθασαν οι ερευνητές της Ακαδημίας Αθηνών και του Εργαστηρίου Εφαρμοσμένης Φυσικής του Johns Hopkins, με βάση τις συνδυασμένες μετρήσεις των διαστημοπλοίων «Voyager 1», «Voyager 2» και «Cassini», στις οποίες συμμετέχει ερευνητικά ο Κριμιζής από το 1977. Ηδη από τον Αύγουστο του 2012 το «Voyager 1» ξέφυγε από την ηλιόσφαιρα και εισήλθε στο μεσοαστρικό Διάστημα και σήμερα βρίσκεται σε απόσταση που ξεπερνά τα 20 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα από τη Γη, σε απόσταση σχεδόν 140 φορές την απόσταση Γης - Ηλίου. Σύμφωνα με την ανακοίνωση της Ακαδημίας Αθηνών, η έξοδος του «Voyager 1» στον μεσοαστρικό χώρο συνοδεύθηκε από ένα «σύνολο εντυπωσιακών μετρήσεων, όπου, μεταξύ άλλων, διαπιστώθηκε η ύπαρξη ενός πολύ ισχυρότερου μαγνητικού πεδίου από αυτό που αναμενόταν θεωρητικά».
Αποδεικνύεται έτσι, για μιαν ακόμη φορά, ότι, παρόλο που το «Voyager 1» ταξιδεύει εδώ και 40 χρόνια, εντούτοις συνεχίζει να μας στέλνει μηνύματα και πληροφορίες για την εξωτερική αυτή περιοχή του ηλιακού μας συστήματος και υπολογίζεται ότι θα συνεχίσει να κάνει το ίδιο για τουλάχιστον τρία ακόμη χρόνια! Φυσικά, λόγω της τεράστιας απόστασης που μας χωρίζει απ’ αυτό, οι πληροφορίες που μας στέλνει χρειάζονται πάνω από 19 ώρες για να φθάσουν στη Γη, αν και η ταχύτητα με την οποία μεταδίδονται φθάνει τα 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Αντιθέτως, το δίδυμο διαστημόπλοιο «Voyager 2» έχει ακολουθήσει μια διαφορετική και πιο απόμακρη πορεία εντός του ηλιακού συστήματος κι έτσι βρίσκεται ακόμη μέσα στην «ηλιοθήκη», έναν σχεδόν σφαιρικό φλοιό που λειτουργεί ως μια μεγάλης κλίμακας «δεξαμενή» πλάσματος και σηματοδοτεί την αλληλεπίδραση της ηλιακής «φυσαλίδας» με τον μεσοαστρικό χώρο. Οι παρατηρήσεις των διαστημοπλοίων αυτών αποδεικνύουν ότι οι μεταβολές του ηλιακού ανέμου εκτείνονται έως τα όρια της ηλιόσφαιρας και μας υποδεικνύουν πως η ηλιόσφαιρα αλληλεπιδρά με το μεσοαστρικό αέριο ως μία διαμαγνητική «φυσαλίδα» πλάσματος.
Με βάση όλες αυτές τις παρατηρήσεις, ο Κώστας Διαλυνάς, ο άμεσος μεταδιδακτορικός συνεργάτης του κ. Κριμιζή στην Ακαδημία Αθηνών, δημιούργησε τη γραφική αναπαράσταση που συνοδεύει το κείμενο αυτό.
* Ο κ. Διονύσης Π. Σιμόπουλος είναι επίτιμος διευθυντής του Ευγενιδείου Πλανηταρίου.
Πηγή: Καθημερινή
https://www.sciencedaily.com/releases/2017/04/170424141250.htm
https://www.nature.com/articles/s41550-017-0115
Στις τεράστιες, δηλαδή, θερμοκρασίες που επικρατούν στον Ηλιο τα άτομα του υδρογόνου (που αποτελείται από ένα πρωτόνιο και ένα ηλεκτρόνιο) συγκρούονται μεταξύ τους με τέτοια βιαιότητα, ώστε διαλύονται κυριολεκτικά στα «εξ ων συνετέθησαν» σχηματίζοντας ένα μείγμα ελεύθερων φορτισμένων σωματιδίων (πρωτονίων και ηλεκτρονίων) που ονομάζεται πλάσμα. Με τη βοήθεια των εκλάμψεων, τρισεκατομμύρια τόνοι πλάσματος εκπέμπονται στο Διάστημα από ορισμένες κυρίως περιοχές της ηλιακής ατμόσφαιρας που ονομάζονται τρύπες του στέμματος, σχηματίζοντας έτσι τον ηλιακό άνεμο που κινείται με μέση ταχύτητα 400 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο, αν και η ταχύτητά του μπορεί να φθάσει ακόμη και τα 800 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Ο ηλιακός αυτός άνεμος εκτείνεται σε όλο το ηλιακό μας σύστημα και μέχρι τα όριά του, σχηματίζοντας ένα είδος «κομητικής μαγνητοουράς», ή έτσι τουλάχιστον νομίζαμε από το 1961 και μέχρι τώρα.
Η αντίληψη αυτή υποστηρίχθηκε μάλιστα και από ορισμένες μελέτες που δημοσιεύθηκαν τον Ιούλιο του 2013 και οι οποίες βασίστηκαν στις παρατηρήσεις που έκανε ένα διαστημόπλοιο της NASA ονόματι «IBEX» (Interstellar Boundary Explorer). Σύμφωνα με τις παρατηρήσεις αυτές, η ηλιόσφαιρα, που κυριαρχείται από τη ροή του ηλιακού ανέμου, υποτίθεται ότι διαμόρφωνε ένα είδος «μαγνητόσφαιρας» παρόμοιας με τη μαγνητοουρά της Γης μας. Η ουρά αυτή μάλιστα υπολογιζόταν ότι ίσως να εκτεινόταν σε απόσταση 150 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων, απόσταση δηλαδή χίλιες φορές την απόσταση Γης - Ηλίου. Η ομάδα όμως του Κριμιζή κατόρθωσε να αποδείξει «πως η ηλιόσφαιρα είναι μια σχεδόν συμμετρική φυσαλίδα πλάσματος που αντιστέκεται στη ροή του μεσοαστρικού αερίου, το οποίο περιτυλίγεται γύρω από την ηλιόσφαιρα όπως το νερό που ρέει γύρω από ένα βότσαλο σε ένα ποτάμι».
Στο συμπέρασμα αυτό έφθασαν οι ερευνητές της Ακαδημίας Αθηνών και του Εργαστηρίου Εφαρμοσμένης Φυσικής του Johns Hopkins, με βάση τις συνδυασμένες μετρήσεις των διαστημοπλοίων «Voyager 1», «Voyager 2» και «Cassini», στις οποίες συμμετέχει ερευνητικά ο Κριμιζής από το 1977. Ηδη από τον Αύγουστο του 2012 το «Voyager 1» ξέφυγε από την ηλιόσφαιρα και εισήλθε στο μεσοαστρικό Διάστημα και σήμερα βρίσκεται σε απόσταση που ξεπερνά τα 20 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα από τη Γη, σε απόσταση σχεδόν 140 φορές την απόσταση Γης - Ηλίου. Σύμφωνα με την ανακοίνωση της Ακαδημίας Αθηνών, η έξοδος του «Voyager 1» στον μεσοαστρικό χώρο συνοδεύθηκε από ένα «σύνολο εντυπωσιακών μετρήσεων, όπου, μεταξύ άλλων, διαπιστώθηκε η ύπαρξη ενός πολύ ισχυρότερου μαγνητικού πεδίου από αυτό που αναμενόταν θεωρητικά».
Αποδεικνύεται έτσι, για μιαν ακόμη φορά, ότι, παρόλο που το «Voyager 1» ταξιδεύει εδώ και 40 χρόνια, εντούτοις συνεχίζει να μας στέλνει μηνύματα και πληροφορίες για την εξωτερική αυτή περιοχή του ηλιακού μας συστήματος και υπολογίζεται ότι θα συνεχίσει να κάνει το ίδιο για τουλάχιστον τρία ακόμη χρόνια! Φυσικά, λόγω της τεράστιας απόστασης που μας χωρίζει απ’ αυτό, οι πληροφορίες που μας στέλνει χρειάζονται πάνω από 19 ώρες για να φθάσουν στη Γη, αν και η ταχύτητα με την οποία μεταδίδονται φθάνει τα 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Αντιθέτως, το δίδυμο διαστημόπλοιο «Voyager 2» έχει ακολουθήσει μια διαφορετική και πιο απόμακρη πορεία εντός του ηλιακού συστήματος κι έτσι βρίσκεται ακόμη μέσα στην «ηλιοθήκη», έναν σχεδόν σφαιρικό φλοιό που λειτουργεί ως μια μεγάλης κλίμακας «δεξαμενή» πλάσματος και σηματοδοτεί την αλληλεπίδραση της ηλιακής «φυσαλίδας» με τον μεσοαστρικό χώρο. Οι παρατηρήσεις των διαστημοπλοίων αυτών αποδεικνύουν ότι οι μεταβολές του ηλιακού ανέμου εκτείνονται έως τα όρια της ηλιόσφαιρας και μας υποδεικνύουν πως η ηλιόσφαιρα αλληλεπιδρά με το μεσοαστρικό αέριο ως μία διαμαγνητική «φυσαλίδα» πλάσματος.
Με βάση όλες αυτές τις παρατηρήσεις, ο Κώστας Διαλυνάς, ο άμεσος μεταδιδακτορικός συνεργάτης του κ. Κριμιζή στην Ακαδημία Αθηνών, δημιούργησε τη γραφική αναπαράσταση που συνοδεύει το κείμενο αυτό.
* Ο κ. Διονύσης Π. Σιμόπουλος είναι επίτιμος διευθυντής του Ευγενιδείου Πλανηταρίου.
Πηγή: Καθημερινή
https://www.sciencedaily.com/releases/2017/04/170424141250.htm
https://www.nature.com/articles/s41550-017-0115
ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΕΣ
ΜΟΙΡΑΣΤΕΙΤΕ
ΔΕΙΤΕ ΑΚΟΜΑ
ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΟ ΑΡΘΡΟ
Μια σύνθεση Jazz από το σύστημα εξωπλανητών ΤRAPPIST-1
ΕΠΟΜΕΝΟ ΑΡΘΡΟ
Μακρινός «θερμός Ποσειδώνας» διαθέτει εξωτική ατμόσφαιρα
ΣΧΟΛΙΑΣΤΕ
