Polacy odkryli, gdzie znajduje się Słońce

O wynikach badań poinformowały amerykańska agencja kosmiczna NASA oraz polskie Centrum Badań Kosmicznych PAN (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 - 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.

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.

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 neonu 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 - tłumaczył David McComas z Southwest Research Institute w San Antonio w Teksasie (USA), główny naukowiec misji 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.