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Perché la nostra eliosfera è a forma di croissant asimmetrico?

Perché la nostra eliosfera è a forma di croissant asimmetrico?


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La grande, recente notizia astronomica sulla forma asimmetrica del croissant della nostra eliosfera mi ha confuso...

Alcuni articoli menzionano l'influenza sul confine più esterno del nostro sistema solare di cationi molto caldi, e poiché le cariche positive sono influenzate in modo diverso dai campi magnetici rispetto a quelle negative, forse questa è la ragione...

O forse viviamo in una strana parte della Galassia?

Forse nessuno lo sa ancora, e mi sto eccitando troppo qui...


La bolla di influenza di Sun può avere la forma di un croissant sgonfio

Gli scienziati hanno sviluppato una nuova previsione della forma della bolla che circonda il nostro sistema solare utilizzando un modello sviluppato con i dati delle missioni della NASA.

Tutti i pianeti del nostro sistema solare sono racchiusi in una bolla magnetica, scavata nello spazio dal materiale costantemente in uscita dal Sole, il vento solare. Al di fuori di questa bolla c'è il mezzo interstellare, il gas ionizzato e il campo magnetico che riempiono lo spazio tra i sistemi stellari nella nostra galassia. Una domanda a cui gli scienziati hanno cercato di rispondere per anni è sulla forma di questa bolla, che viaggia nello spazio mentre il nostro Sole orbita attorno al centro della nostra galassia. Tradizionalmente, gli scienziati hanno pensato all'eliosfera come a una forma di cometa, con un bordo anteriore arrotondato, chiamato naso, e una lunga coda che si trascina dietro.

Ricerca pubblicata in Astronomia della natura a marzo e presente sulla copertina del giornale di luglio offre una forma alternativa che manca di questa lunga coda: il croissant sgonfio.

La forma dell'eliosfera è difficile da misurare dall'interno. Il bordo più vicino dell'eliosfera è a più di dieci miliardi di miglia dalla Terra. Solo i due veicoli spaziali Voyager hanno misurato direttamente questa regione, lasciandoci solo due punti di dati veritieri sulla forma dell'eliosfera.

Da vicino alla Terra, studiamo il nostro confine con lo spazio interstellare catturando e osservando le particelle che volano verso la Terra. Ciò include particelle cariche che provengono da parti lontane della galassia, chiamate raggi cosmici galattici, insieme a quelle che erano già nel nostro sistema solare, viaggiano verso l'eliopausa e vengono rimbalzate verso la Terra attraverso una complessa serie di processi elettromagnetici. Questi sono chiamati atomi neutri energetici e, poiché vengono creati interagendo con il mezzo interstellare, fungono da utile proxy per la mappatura del bordo dell'eliosfera. È così che la missione Interstellar Boundary Explorer, o IBEX, della NASA studia l'eliosfera, utilizzando queste particelle come una sorta di radar, tracciando il confine del nostro sistema solare con lo spazio interstellare.

Per dare un senso a questi dati complessi, gli scienziati utilizzano modelli informatici per trasformare questi dati in una previsione delle caratteristiche dell'eliosfera. Merav Opher, autore principale della nuova ricerca, dirige un DRIVE Science Center finanziato dalla NASA e dalla NSF presso la Boston University, concentrato sulla sfida.

Quest'ultima iterazione del modello di Opher utilizza i dati delle missioni di scienze planetarie della NASA per caratterizzare il comportamento del materiale nello spazio che riempie la bolla dell'eliosfera e ottenere un'altra prospettiva sui suoi confini. La missione Cassini della NASA trasportava uno strumento, progettato per studiare le particelle intrappolate nel campo magnetico di Saturno, che effettuava anche osservazioni di particelle che rimbalzavano verso il sistema solare interno. Queste misurazioni sono simili a quelle di IBEX, ma forniscono una prospettiva distinta sul confine dell'eliosfera.

Inoltre, la missione New Horizons della NASA ha fornito misurazioni di ioni captatori, particelle che vengono ionizzate nello spazio e vengono captate e si muovono insieme al vento solare. A causa delle loro origini distinte dalle particelle del vento solare che fuoriescono dal Sole, gli ioni captatori sono molto più caldi di altre particelle del vento solare - ed è questo il fatto su cui si basa il lavoro di Opher.

"Ci sono due fluidi mescolati insieme. Hai un componente molto freddo e un componente molto più caldo, gli ioni pick-up", ha detto Opher, professore di astronomia alla Boston University. "Se hai un fluido freddo e un fluido caldo e li metti nello spazio, non si mescoleranno: si evolveranno principalmente separatamente. Quello che abbiamo fatto è stato separare queste due componenti del vento solare e modellare la forma 3D risultante l'eliosfera."

Considerando separatamente i componenti del vento solare, combinato con il precedente lavoro di Opher che utilizzava il campo magnetico solare come forza dominante nel modellare l'eliosfera, ha creato una forma a croissant sgonfia, con due getti che si arricciano lontano dalla parte centrale bulbosa dell'eliosfera, e in particolare priva del coda lunga prevista da molti scienziati.

"Poiché gli ioni pick-up dominano la termodinamica, tutto è molto sferico. Ma poiché lasciano il sistema molto rapidamente oltre lo shock di terminazione, l'intera eliosfera si sgonfia", ha detto Opher.

La forma del nostro scudo

La forma dell'eliosfera è più di una questione di curiosità accademica: l'eliosfera funge da scudo del nostro sistema solare contro il resto della galassia.

Gli eventi energetici in altri sistemi stellari, come la supernova, possono accelerare le particelle quasi alla velocità della luce. Queste particelle vengono lanciate in tutte le direzioni, incluso nel nostro sistema solare. Ma l'eliosfera funge da scudo: assorbe circa tre quarti di queste particelle tremendamente energetiche, chiamate raggi cosmici galattici, che si farebbero strada nel nostro sistema solare.

Quelli che ce la fanno possono provocare il caos. Siamo protetti sulla Terra dal campo magnetico e dall'atmosfera del nostro pianeta, ma la tecnologia e gli astronauti nello spazio o su altri mondi sono esposti. Sia l'elettronica che le cellule umane possono essere danneggiate dagli effetti dei raggi cosmici galattici e poiché i raggi cosmici galattici trasportano così tanta energia, sono difficili da bloccare in un modo pratico per i viaggi nello spazio. L'eliosfera è la principale difesa dei viaggiatori spaziali contro i raggi cosmici galattici, quindi comprendere la sua forma e come influenza la velocità dei raggi cosmici galattici che colpiscono il nostro sistema solare è una considerazione chiave per la pianificazione dell'esplorazione spaziale umana e robotica.

Anche la forma dell'eliosfera fa parte del puzzle per cercare la vita su altri mondi. Le dannose radiazioni dei raggi cosmici galattici possono rendere un mondo inabitabile, un destino evitato nel nostro sistema solare a causa del nostro forte scudo celeste. Man mano che impariamo di più su come la nostra eliosfera protegge il nostro sistema solare - e su come tale protezione potrebbe essere cambiata nel corso della storia del sistema solare - possiamo cercare altri sistemi stellari che potrebbero avere una protezione simile. E parte di questo è la forma: i nostri sosia eliosferici sono a forma di cometa dalla coda lunga, croissant sgonfi o qualcos'altro?

Qualunque sia la vera forma dell'eliosfera, una prossima missione della NASA sarà un vantaggio per svelare queste domande: l'Interstellar Mapping and Acceleration Probe, o IMAP.

IMAP, il cui lancio è previsto per il 2024, mapperà le particelle che rifluiscono sulla Terra dai confini dell'eliosfera. IMAP si baserà sulle tecniche e sulle scoperte della missione IBEX per gettare nuova luce sulla natura dell'eliosfera, dello spazio interstellare e su come i raggi cosmici galattici si fanno strada nel nostro sistema solare.

Il DRIVE Science Center di Opher mira a creare un modello verificabile dell'eliosfera in tempo per il lancio di IMAP. Le loro previsioni sulla forma e su altre caratteristiche dell'eliosfera – e su come ciò si rifletterebbe nelle particelle che rifluiscono dal confine – fornirebbero una linea di base per gli scienziati da confrontare con i dati dell'IMAP.


La NASA dice che viviamo tutti all'interno di un gigante "croissant sgonfio", sì davvero

In un articolo pubblicato il 5 agosto, i ricercatori della NASA hanno spiegato i nuovi risultati di uno studio pubblicato su Astronomia della natura che prediceva quale fosse la forma del nostro sistema solare, ed è stato paragonato a un "croissant sgonfio".

Lo studio di Astronomia della natura ha proposto la possibile forma dell'universo, utilizzando i dati della NASA. "C'era un consenso, sin dal lavoro pionieristico di Baranov e Malama, che la forma dell'eliosfera fosse simile a una cometa. Più recentemente, questa forma standard è stata messa in discussione dalla consapevolezza che il campo magnetico solare svolge un ruolo cruciale nell'incanalare l'elioguaina ( HS) il vento solare scorre in due strutture simili a getti. Le osservazioni di Cassini di atomi neutri energetici suggeriscono inoltre che l'eliosfera non ha coda", afferma lo studio.

Sul sito web della NASA, l'articolo spiegava che una precedente ricerca del Dr. Merav Opher, professore di astronomia alla Boston University, mostrava il modo in cui i campi magnetici e i getti creano la forma simile a un dolce per la colazione. "Considerando separatamente i componenti del vento solare, combinato con il precedente lavoro di Opher che utilizzava il campo magnetico solare come forza dominante nel modellare l'eliosfera, ha creato una forma a croissant sgonfia, con due getti che si arricciano lontano dalla parte bulbosa centrale dell'eliosfera, e notevolmente priva di la lunga coda prevista da molti scienziati", afferma l'articolo della NASA.

Opher paragonò la forma del sistema solare a un bozzolo attorno al sole. "Ogni stella ha un bozzolo intorno a sé. La maggior parte delle stelle che hanno venti e si muovono. Hanno bozzoli", ha detto Newsweek. "La mia area di ricerca studia come le stelle, quale sia la natura e la forma delle caratteristiche di quelle stelle."

Opher ha spiegato l'evoluzione dalla forma della cometa alla scoperta della forma del croissant iniziata cinque anni fa. "La forma del bozzolo significa che hai una testa come una barca che attraversa un fiume. Una testa e una lunga coda che si trascinano dietro, come una cometa. Quello che i miei studi hanno dimostrato, già nel 2015 - l'abbiamo iniziato - e poi ci sono altre osservazioni che confermano è che il bozzolo del sole non ha una coda che si estende per migliaia e migliaia di quelle che chiamiamo unità astronomiche, una distanza rispetto al sole. È una coda corta", ha detto. "Avevamo proposto questo nome divertente nel 2015, a forma di croissant, perché non è una bolla, ma ha due corna che si estendono all'indietro che sembrano corna di un croissant".

Ha anche spiegato che nei cinque anni trascorsi da quando è stata suggerita la forma del croissant, nuove scoperte mostrano che è più sferico, facendolo apparire "sgonfio".

"Ciò che questo nuovo studio mostra è che la forma, questo bozzolo, è sferica nella parte anteriore. È come un croissant. È ancora la conclusione principale che [è] è simile a un croissant, e ora lo chiameranno "croissant sgonfio". ,' perché è molto più sferico e molto più corto in tutte le direzioni", ha detto. "Il motivo per cui sto enfatizzando la forma del croissant sgonfio è perché il fatto che la nostra bolla sia più piccola e sgonfia, parla ancora della natura di questa bolla. Stiamo scoprendo che la nostra comprensione di come funziona questa bolla è molto diversa da quella quello che abbiamo capito prima."

Lo studio fornisce un mezzo per studiare i getti, che sono "fenomeni incredibili e potenti che guardi nel cielo ed escono dai buchi neri, escono dalle galassie sono molto potenti, flusso collimato, la maggior parte di loro sono relativistici". Opher ha detto che, anche se abbiamo jet diversi, è comunque un'opportunità per studiarli.

"Nel nostro cortile, il nostro sole ha un caso molto simile. Abbiamo dei getti. Quelle corna del croissant sono dei getti, ma sono un fratello o una sorella debole e relativista di questi potenti getti. L'analogo di questi getti relativistici molto potenti che noi vedere ovunque nell'universo, ma ora abbiamo scoperto che anche le stelle possono avere getti, provenienti dai venti. Queste corna del croissant sono molto eccitanti, perché possiamo studiare i getti stellari nel nostro cortile e abbiamo misurazioni che possiamo studiare su e chiudere un fenomeno che è estremamente universale. Anche se non è relativistico e lento, è nel nostro cortile. Quindi puoi davvero capire in modo diverso rispetto a se guardi da un piatto di un telescopio che puoi vedere queste cose solo da lontano " lei disse.

Opher ha anche detto che capire la natura del nostro bozzolo e come tiene fuori alcune particelle energetiche è importante per capire come si sviluppa la vita. "Abbiamo un bozzolo abitabile e sappiamo che questo bozzolo protegge il 75% [di particelle energetiche]. Quanto di questo è stato cruciale per lo sviluppo della vita? Stiamo ancora cercando di capirlo, ma chiaramente, dobbiamo capire come si formano le altre bolle, la loro natura, per comprendere lo sviluppo della vita.


Eliosfera

I nostri redattori esamineranno ciò che hai inviato e determineranno se rivedere l'articolo.

eliosfera, la regione che circonda il Sole e il sistema solare che è riempito dal campo magnetico solare e dai protoni e dagli elettroni del vento solare.

Il campo magnetico solare nell'eliosfera ha una struttura a dipolo. Le linee del campo magnetico che vengono trasportate verso l'esterno dal Sole dal vento solare rimangono attaccate alla superficie del Sole. A causa della rotazione del Sole, le linee sono disegnate in una struttura a spirale. In un emisfero (settentrionale o meridionale), le linee del campo magnetico sono dirette verso l'interno e nell'altro sono dirette verso l'esterno. Tra questi due diversi emisferi c'è una struttura chiamata foglio di corrente eliosferica.

Il vento solare fluisce verso l'esterno attraverso il sistema solare nel mezzo interstellare (ISM) e inizia a sentire gli effetti dell'ISM allo shock di terminazione, dove il vento solare inizia a perdere velocità. La regione oltre lo shock di terminazione in cui il vento solare rallenta è chiamata elioguaina. Gli atomi neutri nell'elioguaina formano un "nastro" che è probabilmente causato dalle particelle del vento solare che vengono riflesse nel sistema solare dal campo magnetico nell'ISM. Al confine esterno dell'elioguaina c'è l'eliopausa, dove la pressione esterna del vento solare bilancia la pressione dell'ISM in entrata. L'eliopausa è solitamente considerata il confine del sistema solare e dista circa 123 unità astronomiche (unità astronomica AU 1 = 150 milioni di km) dal Sole. (In confronto, Nettuno, il pianeta più esterno, è a 30 AU dal Sole.)


Alla scoperta della forma del nostro sistema solare

Un modello aggiornato suggerisce che la forma della bolla di influenza del Sole, l'eliosfera (vista in giallo), potrebbe essere una forma di croissant sgonfia, piuttosto che la forma di cometa dalla coda lunga suggerita da altre ricerche. Credito: Opher, et al.

Gli scienziati hanno sviluppato una nuova previsione della forma della bolla che circonda il nostro sistema solare utilizzando un modello sviluppato con i dati delle missioni della NASA.

Tutti i pianeti del nostro sistema solare sono racchiusi in una bolla magnetica, scavata nello spazio dal materiale costantemente in uscita dal Sole, il vento solare. Al di fuori di questa bolla c'è il mezzo interstellare, il gas ionizzato e il campo magnetico che riempiono lo spazio tra i sistemi stellari nella nostra galassia. Una domanda a cui gli scienziati hanno cercato di rispondere per anni è sulla forma di questa bolla, che viaggia nello spazio mentre il nostro Sole orbita attorno al centro della nostra galassia. Tradizionalmente, gli scienziati hanno pensato all'eliosfera come a una forma di cometa, con un bordo anteriore arrotondato, chiamato naso, e una lunga coda che si trascina dietro.

Ricerca pubblicata in Astronomia della natura a marzo e presente sulla copertina del giornale di luglio offre una forma alternativa che manca di questa lunga coda: il croissant sgonfio.

La forma dell'eliosfera è difficile da misurare dall'interno. Il bordo più vicino dell'eliosfera è a più di dieci miliardi di miglia dalla Terra. Solo i due veicoli spaziali Voyager hanno misurato direttamente questa regione, lasciandoci solo due punti di dati veritieri sulla forma dell'eliosfera.

Alcune ricerche suggeriscono che l'eliosfera ha una lunga coda, molto simile a una cometa, sebbene un nuovo modello indichi una forma che non ha questa lunga coda. Credito: Scientific Visualization Studio/Laboratorio di imaging concettuale della NASA

Da vicino alla Terra, studiamo il nostro confine con lo spazio interstellare catturando e osservando le particelle che volano verso la Terra. Ciò include particelle cariche che provengono da parti lontane della galassia, chiamate raggi cosmici galattici, insieme a quelle che erano già nel nostro sistema solare, viaggiano verso l'eliopausa e vengono rimbalzate verso la Terra attraverso una complessa serie di processi elettromagnetici. Questi sono chiamati atomi neutri energetici e, poiché vengono creati interagendo con il mezzo interstellare, fungono da utile proxy per la mappatura del bordo dell'eliosfera. È così che la missione Interstellar Boundary Explorer, o IBEX, della NASA studia l'eliosfera, utilizzando queste particelle come una sorta di radar, tracciando il confine del nostro sistema solare con lo spazio interstellare.

Per dare un senso a questi dati complessi, gli scienziati utilizzano modelli informatici per trasformare questi dati in una previsione delle caratteristiche dell'eliosfera. Merav Opher, autore principale della nuova ricerca, dirige un DRIVE Science Center finanziato dalla NASA e dalla NSF presso la Boston University, concentrato sulla sfida.

Quest'ultima iterazione del modello di Opher utilizza i dati delle missioni di scienze planetarie della NASA per caratterizzare il comportamento del materiale nello spazio che riempie la bolla dell'eliosfera e ottenere un'altra prospettiva sui suoi confini. La missione Cassini della NASA trasportava uno strumento, progettato per studiare le particelle intrappolate nel campo magnetico di Saturno, che effettuava anche osservazioni di particelle che rimbalzavano verso il sistema solare interno. Queste misurazioni sono simili a quelle di IBEX, ma forniscono una prospettiva distinta sul confine dell'eliosfera.

Per comprendere la potenziale abitabilità degli esopianeti, può aiutare gli scienziati a sapere se la nostra eliosfera assomiglia più da vicino all'astrosfera relativamente accorciata di BZ Cam (a sinistra), alla lunga astrosfera di Mira (a destra) o ha un'altra forma completamente. Crediti: NASA/Casalegno/GALEX

Inoltre, la missione New Horizons della NASA ha fornito misurazioni di ioni captatori, particelle che vengono ionizzate nello spazio e vengono captate e si muovono insieme al vento solare. A causa delle loro origini distinte dalle particelle del vento solare che fuoriescono dal Sole, gli ioni captatori sono molto più caldi di altre particelle del vento solare, ed è questo il fatto su cui si basa il lavoro di Opher.

"Ci sono due fluidi mescolati insieme. Hai un componente molto freddo e un componente molto più caldo, gli ioni pick-up", ha detto Opher, professore di astronomia alla Boston University. "Se hai un fluido freddo e un fluido caldo e li metti nello spazio, non si mescoleranno: si evolveranno principalmente separatamente. Quello che abbiamo fatto è stato separare queste due componenti del vento solare e modellare la forma 3-D risultante dell'eliosfera".

Considerando separatamente i componenti del vento solare, combinato con il precedente lavoro di Opher che utilizzava il campo magnetico solare come forza dominante nel modellare l'eliosfera, ha creato una forma a croissant sgonfia, con due getti che si arricciano lontano dalla parte centrale bulbosa dell'eliosfera, e in particolare priva del coda lunga prevista da molti scienziati.

"Poiché gli ioni pick-up dominano la termodinamica, tutto è molto sferico. Ma poiché lasciano il sistema molto rapidamente oltre lo shock di terminazione, l'intera eliosfera si sgonfia", ha detto Opher.

Un modello aggiornato suggerisce che la forma della bolla di influenza del Sole, l'eliosfera (vista in giallo), potrebbe essere una forma di croissant sgonfia, piuttosto che la forma di cometa dalla coda lunga suggerita da altre ricerche. Credito: Opher, et al.

La forma del nostro scudo

La forma dell'eliosfera è più di una questione di curiosità accademica: l'eliosfera funge da scudo del nostro sistema solare contro il resto della galassia.

Gli eventi energetici in altri sistemi stellari, come la supernova, possono accelerare le particelle quasi alla velocità della luce. Queste particelle vengono lanciate in tutte le direzioni, incluso nel nostro sistema solare. Ma l'eliosfera funge da scudo: assorbe circa tre quarti di queste particelle tremendamente energetiche, chiamate raggi cosmici galattici, che si farebbero strada nel nostro sistema solare.

Quelli che ce la fanno possono creare scompiglio. Siamo protetti sulla Terra dal campo magnetico e dall'atmosfera del nostro pianeta, ma la tecnologia e gli astronauti nello spazio o su altri mondi sono esposti. Sia l'elettronica che le cellule umane possono essere danneggiate dagli effetti dei raggi cosmici galattici e poiché i raggi cosmici galattici trasportano così tanta energia, sono difficili da bloccare in un modo pratico per i viaggi nello spazio. L'eliosfera è la principale difesa dei viaggiatori spaziali contro i raggi cosmici galattici, quindi comprendere la sua forma e come influenza la velocità dei raggi cosmici galattici che colpiscono il nostro sistema solare è una considerazione chiave per la pianificazione dell'esplorazione spaziale umana e robotica.

  • Alcune ricerche suggeriscono che l'eliosfera ha una lunga coda, molto simile a una cometa, sebbene un nuovo modello indichi una forma che non ha questa lunga coda. Credito: Scientific Visualization Studio/Laboratorio di imaging concettuale della NASA
  • Per comprendere la potenziale abitabilità degli esopianeti, può aiutare gli scienziati a sapere se la nostra eliosfera assomiglia più da vicino all'astrosfera relativamente accorciata di BZ Cam (a sinistra), alla lunga astrosfera di Mira (a destra) o ha un'altra forma completamente. Crediti: NASA/Casalegno/GALEX

Anche la forma dell'eliosfera fa parte del puzzle per cercare la vita su altri mondi. Le dannose radiazioni dei raggi cosmici galattici possono rendere un mondo inabitabile, un destino evitato nel nostro sistema solare a causa del nostro forte scudo celeste. Man mano che apprendiamo di più su come la nostra eliosfera protegge il nostro sistema solare e su come tale protezione possa essere cambiata nel corso della storia del sistema solare, possiamo cercare altri sistemi stellari che potrebbero avere una protezione simile. E parte di questo è la forma: i nostri sosia eliosferici sono a forma di cometa dalla coda lunga, croissant sgonfi o qualcos'altro?

Qualunque sia la vera forma dell'eliosfera, una prossima missione della NASA sarà un vantaggio per svelare queste domande: l'Interstellar Mapping and Acceleration Probe, o IMAP.

IMAP, il cui lancio è previsto per il 2024, mapperà le particelle che rifluiscono sulla Terra dai confini dell'eliosfera. IMAP si baserà sulle tecniche e sulle scoperte della missione IBEX per gettare nuova luce sulla natura dell'eliosfera, dello spazio interstellare e su come i raggi cosmici galattici si fanno strada nel nostro sistema solare.

Il DRIVE Science Center di Opher mira a creare un modello verificabile dell'eliosfera in tempo per il lancio di IMAP. Le loro previsioni sulla forma e altre caratteristiche dell'eliosfera, e su come ciò si rifletterebbe nelle particelle che rifluiscono dal confine, fornirebbero agli scienziati una base da confrontare con i dati dell'IMAP.


Il nostro sistema solare ha la forma di un croissant o di un gambero gigante?

Il nostro sole emette potenti venti solari che avvolgono i pianeti del nostro sistema solare come una bolla gigante. Questa bolla magnetica, chiamata eliosfera, protegge i pianeti dalle radiazioni cosmiche dannose emesse a seguito di potenti eventi cosmici come le supernove.

Gli scienziati hanno a lungo sospettato che l'eliosfera potesse avere la forma di una cometa, con un "naso" distinto e appuntito e una coda lunga e ampia. Ma secondo una nuova ricerca pubblicata sulla rivista Astronomia della natura, non è così. La verità è molto più gustosa.

Tu ami il nostro universo tosto. Anche noi. Diamoci da fare insieme.

Dopo aver condotto una serie di simulazioni utilizzando i dati di varie missioni della NASA, un team di astronomi ora crede che l'eliosfera del nostro sistema solare possa avere la forma di un "croissant sgonfio". Personalmente, vediamo un gambero gigante.

Gli scienziati hanno recentemente individuato la posizione del centro del sistema solare, ma definirne la forma dall'interno è un compito difficile. Per avere un'idea della forma che assume il sistema solare, i ricercatori devono prima identificare tutti i materiali al suo interno. Ovviamente abbiamo pianeti e lune, asteroidi e comete, minuscoli batteri e Steve Buscemi. Ma ci sono anche un sacco di altre cose lì dentro.

I dati dal confine tra il sistema solare e il resto dello spazio, noto come eliopausa, sono scarsi. La navicella spaziale Voyager, lanciata nel 1977, ha raggiunto i confini del sistema solare solo pochi anni fa. Ciò porta i punti dati totali del bordo del sistema solare in situ a, beh, due.

Fortunatamente, altre missioni forniscono utili indizi che consentono agli scienziati di creare una bozza approssimativa della nostra casa simile a una bolla.

La missione Interstellar Boundary Explorer (IBEX) della NASA studia i raggi cosmici che sfrecciano verso la Terra dai lontani angoli della galassia, così come un altro tipo di particella chiamata atomo neutro energetico, che ha origine qui nel sistema solare. Si sfrecciano intorno, sbattendo contro l'eliopausa e l'enorme distanza di 10 miliardi di miglia dalla Terra e tornando indietro verso il nostro pianeta. Anche la missione Cassini, che ha ruotato attorno a Saturno e alle sue numerose lune tra il 2004 e il 2017, aveva uno strumento che studiava queste particelle.

La missione New Horizons è stata particolarmente utile. Mentre l'astronave ha attraversato il sistema solare, Plutone, Caronte e Arrokoth, l'astronave, ha raccolto letture su un tipo speciale di particella trasportata dai venti solari chiamata ione pick-up. Questi ioni pick-up Frankensteiniani sono molto, molto più caldi di altre particelle cariche molto più fredde trovate nel vento solare perché sono state ionizzate nello spazio.

"Se hai un fluido freddo e un fluido caldo, e li metti nello spazio, vinceranno la combinazione e si evolveranno per lo più separatamente", ha detto in una dichiarazione l'astronomo Merav Opher, della Boston University. "Quello che abbiamo fatto è stato separare queste due componenti del vento solare e modellare la forma 3D risultante dell'eliosfera.&rdquo

Se abbiamo intenzione di avventurarci più lontano nel sistema solare, comprenderne la forma sarà fondamentale. Potrebbe aiutarci a preparare i nostri astronauti e i loro futuri spazi abitativi per l'assalto delle radiazioni che dovranno affrontare sulla luna, su Marte e oltre.


Il nostro sistema solare sembra un croissant sgonfio, rivela la NASA

La forma dell'eliosfera è difficile da misurare dall'interno.

Il bordo più vicino dell'eliosfera è a più di 10 miliardi di miglia dalla Terra.

La missione Interstellar Boundary Explorer, o IBEX, della NASA studia l'eliosfera.

Merav Opher, autore principale di una nuova ricerca presso la Boston University, e colleghi hanno utilizzato i dati delle missioni di scienze planetarie della NASA per caratterizzare il comportamento del materiale nello spazio che riempie la bolla dell'eliosfera e ottenere un'altra prospettiva sui suoi confini.

“Poiché gli ioni pick-up dominano la termodinamica, tutto è molto sferico. Ma poiché lasciano il sistema molto rapidamente oltre lo shock di terminazione, l'intera eliosfera si sgonfia”

disse Opher

Anche la forma dell'eliosfera fa parte del puzzle per cercare la vita su altri mondi.

Le radiazioni dannose dei raggi cosmici galattici possono rendere un mondo inabitabile, un destino evitato nel nostro sistema solare a causa del nostro forte scudo celeste, hanno affermato i ricercatori.


La NASA afferma che viviamo tutti in una bolla gigante a forma di "croissant sgonfio"

Gli scienziati hanno sviluppato una nuova previsione della forma dell'eliosfera, la bolla che circonda il nostro sistema solare.

venerdì 7 agosto 2020 10:24, Regno Unito

La NASA ha rivelato la forma della bolla che circonda il nostro sistema solare: un croissant sgonfio.

Gli scienziati dell'agenzia spaziale statunitense hanno sviluppato una nuova previsione della forma dell'eliosfera utilizzando un modello sviluppato con i dati di NASA missioni.

L'eliosfera è la vasta regione intorno al sole che avvolge tutti i pianeti del nostro sistema solare.

Agisce come uno scudo, proteggendo i pianeti dalle radiazioni cosmiche galattiche.

Tradizionalmente, gli scienziati hanno pensato all'eliosfera come a una forma di cometa, con un bordo anteriore arrotondato, chiamato naso, e una lunga coda che si trascina dietro.

Ma la nuova ricerca, che si basa sui dati delle navicelle Voyager, della missione Cassini su Giove e della missione New Horizons su Giove e Plutone, suggerisce che l'eliosfera è più una forma a mezzaluna che una cometa.

Gli scienziati hanno studiato particelle che volano verso la Terra, particelle intrappolate nel campo magnetico di Saturno, particelle che rimbalzano verso il sistema solare interno e hanno usato i dati delle missioni della NASA per caratterizzare il comportamento del materiale nello spazio che riempie la bolla dell'eliosfera per mapparne il confine.

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Il risultato finale era una forma "croissant sgonfio".

"Anche la forma dell'eliosfera fa parte del puzzle per cercare la vita su altri mondi", ha detto la NASA.

"Le dannose radiazioni dei raggi cosmici galattici possono rendere un mondo inabitabile, un destino evitato nel nostro sistema solare a causa del nostro forte scudo celeste.

"Man mano che impariamo di più su come la nostra eliosfera protegge il nostro sistema solare - e su come tale protezione potrebbe essere cambiata nel corso della storia del sistema solare - possiamo cercare altri sistemi stellari che potrebbero avere una protezione simile.

"E parte di questo è la forma: i nostri sosia eliosferici sono a forma di cometa dalla coda lunga, croissant sgonfi o qualcos'altro?"


Il nostro sistema solare sembra un croissant sgonfio, rivela la NASA

Immagine rappresentativa (Foto per gentile concessione: IANS)

Il nostro sistema solare sembra un croissant sgonfio, ha rivelato la NASA dopo aver sviluppato una nuova previsione della forma della bolla magnetica che circonda il nostro sistema solare.

Utilizzando i dati delle missioni della NASA, un modello aggiornato del nostro sistema solare suggerisce che la forma della bolla di influenza del Sole, l'eliosfera, potrebbe essere una forma di croissant sgonfia, piuttosto che la forma di cometa dalla coda lunga suggerita da altre ricerche.

La forma dell'eliosfera è più che una questione di curiosità accademica. L'eliosfera funge da scudo del nostro sistema solare contro il resto della galassia.

Secondo una nuova ricerca pubblicata sulla rivista Nature Astronomy, tutti i pianeti del nostro sistema solare sono racchiusi in una bolla magnetica, scavata nello spazio dal materiale che fuoriesce costantemente dal Sole, il vento solare.

Al di fuori di questa bolla c'è il mezzo interstellare, il gas ionizzato e il campo magnetico che riempiono lo spazio tra i sistemi stellari nella nostra galassia.

Tradizionalmente, gli scienziati hanno pensato all'eliosfera come a una forma di cometa, con un bordo d'attacco arrotondato, chiamato naso, e una lunga coda dietro.

La forma dell'eliosfera è difficile da misurare dall'interno.

Il bordo più vicino dell'eliosfera è a più di 10 miliardi di miglia dalla Terra.

La missione Interstellar Boundary Explorer, o IBEX, della NASA studia l'eliosfera.

Merav Opher, autore principale di una nuova ricerca presso la Boston University, e colleghi hanno utilizzato i dati delle missioni di scienze planetarie della NASA per caratterizzare il comportamento del materiale nello spazio che riempie la bolla dell'eliosfera e ottenere un'altra prospettiva sui suoi confini.

"Poiché gli ioni pick-up dominano la termodinamica, tutto è molto sferico. Ma poiché lasciano il sistema molto rapidamente oltre lo shock di terminazione, l'intera eliosfera si sgonfia", ha detto Opher.

The heliosphere's shape is also part of the puzzle for seeking out life on other worlds.

The damaging radiation from galactic cosmic rays can render a world uninhabitable, a fate avoided in our solar system because of our strong celestial shield, said the researchers.


Solar System’s Heliosphere May Be Smaller and Rounder than Previously Thought (Astronomy / Planetary Science)

The heliosphere is a giant magnetic bubble that contains our Solar System, the solar wind and the solar magnetic field. Outside the heliosphere is the interstellar medium — the ionized gas and magnetic field that fills the space between stellar systems in our Milky Way Galaxy. The shape of the heliosphere has been explored in the past six decades. There was a consensus that its shape is comet-like. New research led by Boston University and Harvard University provides an alternative shape that lacks this long tail: the deflated croissant.

Fig: New model suggests the shape of the Sun’s bubble of influence, the heliosphere (seen in yellow), may be a deflated croissant shape, rather than the long-tailed comet shape suggested by other research. Image credit: Opher et al, doi: 10.1038/s41550-020-1036-0.

The shape of the heliosphere is difficult to measure from within. The closest edge of the heliosphere is more than 16 billion km (10 billion miles) from Earth.

Only NASA’s twin Voyager spacecraft directly measured this region, leaving us with just two points of ground-truth data on the shape of the heliosphere.

From near Earth, scientists study our boundary to interstellar space by capturing and observing particles flying toward Earth.

This includes charged particles that come from distant parts of the Galaxy, called galactic cosmic rays, along with those that were already in our Solar System, travel out towards the heliopause, and are bounced back towards Earth through a complex series of electromagnetic processes.

These are called energetic neutral atoms, and because they are created by interacting with the interstellar medium, they act as a useful proxy for mapping the edge of the heliosphere.

This is how NASA’s Interstellar Boundary Explorer (IBEX) studies the heliosphere, making use of these particles as a kind of radar, tracing out our Solar System’s boundary to interstellar space.

To make sense of these data, scientists use computer models to turn the data into a prediction of the heliosphere’s characteristics.

In the new research, Boston University’s Professor Merav Opher and colleagues used data from several NASA missions to characterize the behavior of material in space that fills the bubble of the heliosphere and get another perspective on its borders.

NASA’s Cassini mission carried an instrument — designed to study particles trapped in Saturn’s magnetic field — that also made observations of particles bouncing back towards the inner Solar System. These measurements are similar to IBEX’s, but provide a distinct perspective on the heliosphere’s boundary.

Additionally, NASA’s New Horizons mission has provided measurements of pick-up ions, particles that are ionized out in space and are picked up and move along with the solar wind.

Because of their distinct origins from the solar wind particles streaming out from the Sun, pick-up ions are much hotter than other solar wind particles — and it’s this fact that the new work hinges on.

Considering the solar wind’s components separately, combined with an earlier work by the team using the solar magnetic field as a dominant force in shaping the heliosphere, created a deflated croissant shape, with two jets curling away from the central bulbous part of the heliosphere, and notably lacking the long tail predicted by many scientists.


Earth’s ‘Shield’

Traditionally, depictions of that bubble have presented it as closely resembling a comet, with a long trail behind it.

The heliosphere, a vast region of space which surrounds and is created by the Sun in the surrounding interstellar medium, is continuously "inflated" by plasma known as the solar wind. Radiation levels inside and outside the heliosphere differ, with the galactic cosmic rays less profuse inside the heliosphere, with planets, such as our Earth, partly shielded from their impact.

Thus, the “bubble” acts as our solar system’s shield against the rest of the galaxy.

NASA studies has been conducting studies into the heliosphere to better understand fundamental physics of space surrounding earth and to glean information regarding space throughout the rest of the universe, as well as regarding what makes planets habitable.

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Commenti:

  1. Gideon

    Per favore, dillo di più in dettaglio ..

  2. Adolph

    Meraviglioso, questa è un'opinione molto preziosa

  3. Gedaliah

    Congratulazioni, hai un grande pensiero.

  4. Merton

    Secondo me, sei stato ingannato come un bambino.

  5. Jusida

    Frase affascinante

  6. Torhte

    Ho notato che ad alcuni blogger piace provocare i lettori, alcuni addirittura lasciano commenti provocatori sul loro blog



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