Układ Słoneczny porusza się wolniej

Międzynarodowy zespół z udziałem polskich naukowców ustalił, że Słońce (wraz ze swoimi planetami) podróżuje przez przestrzeń międzygwiazdową wolniej niż dotąd przypuszczano

Słońce w swej podróży przez Galaktykę przechodzi od czasu do czasu przez obłoki materii międzygwiazdowej. Wiatr słoneczny tworzy wtedy w takim obłoku wielki, wydłużony bąbel - heliosferę. Amerykańska sonda IBEX (Interstellar Boundary Explorer ) od trzech lat rejestruje atomy z obłoku międzygwiazdowego napływające do wnętrza heliosfery.

Nie myśliwiec, tylko łódka?

Na łamach magazynu "Science" opublikowano wyniki najnowszych badań zespołu IBEX. Dotychczas sądzono, że Układ Słoneczny pędzi tak szybko, że na granicy z materią międzygwiazdową formuje się fala uderzeniowa, taką obserwujemy czasem w przypadku samolotów ponaddźwiękowych. Wygląda jednak na to, że podróżujemy przez Galaktykę wolniej i w trochę innym kierunku. Fala, jaką wzbudzamy to "tylko" fala dziobowa, jak za płynącą łodzią.

- Dostajemy całkiem nowy obraz heliosfery - komentuje dla magazynu Next prof. Maciej Bzowski z Centrum Badań Kosmicznych PAN , jeden z autorów pracy w "Science". - Ten nasz nowy wynik to z pozoru mała zmiana, ale konsekwencje są spore: "odkos dziobowy" heliosfery nie ma charakteru fali uderzeniowej, a wiec heliosfera sunąc przez Obłok Lokalny "wzburza" go przed sobą dalej niż sądziliśmy poprzednio. Poza tym wynika z naszych badań, że pole magnetyczne w Obłoku Lokalnym musi być silniejsze niż sądziliśmy. A ponieważ "krzywi" ono heliosferę, to i jej kształt powinien być inny niż przypuszczaliśmy. I to znajduje potwierdzenie w innych obserwacjach IBEX-a.

Niektóre gwiazdy wywołują falę uderzeniową. Nasza - raczej nie / fot. NASA/ESA/JPL-Caltech/Goddard/SwRI

Większość tych wniosków badacze sugerowali już w styczniu. Teraz uzyskano potwierdzenie ze strony dwóch najsilniejszych grup zajmujących się modelowaniem heliosfery. Były to modele zbudowane w Moskwie i w Huntsville w Alabamie.

- Niezależnie od siebie wykonały rachunki na podstawie parametrów, które my znaleźliśmy, i potwierdziły nasze domysły. A przy okazji nawzajem swoje wyniki, co w takich trudnych symulacjach komputerowych nie zdarza się znowu tak często - podkreśla prof. Bzowski.

Polska pomoc techniczna

Przy projekcie IBEX pracuje pod kierownictwem prof. Bzowskiego cały zespół naukowców i inżynierów z CBK PAN.

- Formalnie uczestniczymy w misji IBEX na mocy porozumienia o pomocy technicznej, jakiej CBK PAN ma udzielić NASA. Tak to się nazywa - wyjaśnia nam polski naukowiec. - Wciąż pamiętam uśmieszki, kiedy to porozumienie było podpisywane: biedna ta NASA, musicie jej pomagać . Cóż, szef misji mówi teraz, ze faktycznie, pomogliśmy im sporo...

Konstruktorzy sondy z braku pieniędzy musieli zrezygnować z urządzeń zapewniających precyzyjny pomiar orientacji osi wirowania satelity. Instrumenty rejestrują atomy nadlatujące z przestrzeni międzygwiazdowej, ale trzeba przecież wiedzieć, w którą stronę przyrządy patrzyły w chwili dokonania pomiaru.

W Warszawie powstał program symulacyjny do analizy czasów przechodzenia jasnych gwiazd przez nierównoległe szczeliny jednego z urządzeń nawigacyjnych i to pozwala dokładnie określić pozycję instrumentów.

Niełatwo wyjrzeć z głębin Układu Słonecznego

Polacy badają też między innymi modyfikacje strumieni atomów pomiędzy miejscem ich powstania a detektorem, bo część ich ginie gdzieś po drodze i trzeba ustalić, jaka to jest część.

Tak wygląda sonda IBEX / rys. NASA, The IBEX Team

Bardzo trudno jest badać otoczenie Układu Słonecznego z bliskiego sąsiedztwa naszej gwiazdy.

- Obserwacje, które prowadzi IBEX trochę przypominają próbę obserwacji nieba z dna zatoki morskiej. Leżymy na dnie, patrzymy w górę i przez powierzchnię wody widzimy chmury. Ale powierzchnia ma zmarszczki, wiec te chmury nam falują - trzeba rozeznać, jakie te zmarszczki są, aby wiedzieć chociaż w przybliżeniu, jak te chmury wyglądają "naprawdę" - tłumaczy Nextowi prof. Bzowski i podkreśla, że nie jest to tylko poetyckie porównanie.

- Nasza falująca woda to wiatr słoneczny - parująca gorąca atmosfera Słońca, namagnesowana i złożona ze swobodnych elektronów i protonów. Słońce "wydmuchuje" ją na wszystkie strony, a Ziemia i planety są w niej zanurzone.

Astronomowie boją się, że Ziemia wkrótce oślepnie

IBEX należy do projektów NASA z programu Small Explorer, w którym budżety powinny się mieścić poniżej skromnych 120 mln USD . Czy to rozsądne wysyłać w kosmos "tanie" sondy, w których trzeba potem rozwiązywać różne problemy techniczne za pomocą komputerów na Ziemi?

- Najważniejsze, aby wysłać urządzenie, które będzie w stanie wykonać zaplanowane badania. Nigdy zaś nie jest tak, aby nie zdarzyły się jakieś niespodzianki, wiec nawet w najlepiej przygotowanych przedsięwzięciach trzeba liczyć się z koniecznością poprawiania czegoś później - odpowiada prof. Bzowski. - Przypomnijmy sobie zwierciadło teleskopu kosmicznego Hubble'a - superprecyzyjnie wyszlifowane, niestety - do złego kształtu...

- Wydaje mi się, że w przypadku IBEX-a wyważenie między szybkością przygotowań, a kosztem i poziomem komplikacji całego przedsięwzięcia jest bliskie optymalnego. Słyszałem ostatnio nieoficjalnie, ze IBEX jest najbardziej opłacalną misją naukową w dotychczasowej historii NASA - dodaje naukowiec.

Przeczytaj także: Czy zagraża nam geomagnetyczna superburza?