Heliosfeer

Die **heliosfeer** of **sonsfeer** is die magnetosfeer, astrosfeer en buitenste atmosfeerlaag van die Son. Dit het die vorm van 'n groot, borrelagtige streek van die ruimte. In terme van plasmafisika is dit die holte wat deur die Son gevorm word in die omringende interstellêre medium. Die "borrel" word aanhoudend "opgeblaas" deur plasma van die Son af, bekend as die sonwind. Buite die heliosfeer maak dié sonplasma plek vir die interstellêre plasma wat die Melkweg deurtrek. 

As deel van die interplanetêre magneetveld beskerm die heliosfeer die Sonnestelsel van aansienlike hoeveelhede kosmiese geïoniseerde straling; elektries neutrale gammastrale word egter nie geraak nie. Die term is waarskynlik uitgedink deur Alexander J. Dessler, wat glo die woord die eerste keer in 1967 in wetenskaplike geskrifte gebruik het. wat as 'n pap croissant beskryf kan word.

### Sonwind
Die sonwind bestaan uit deeltjies geïoniseerde atome van die Son se korona en velde soos die magneetveld wat deur die Son geskep word en die ruimte in vloei. Omdat die Son min of meer elke 25 dae roteer, word die heliosferiese magneetveld, wat deur die sonwind vervoer word, in 'n spiraal gedraai. 

[thumb|220px|Die heliosferiese stroomlaag tot by [Jupiter se wentelbaan.]]
Die sonwind beïnvloed baie ander stelsels in die Sonnestelsel; 'n voorbeeld is die wisselings in die Son se eie magneetveld wat deur die sonwind na buite gedra word en geomagnetiese storms in die Aarde se magnetosfeer veroorsaak.

### Heliosferiese stroomlaag
Die heliosferiese stroomlaag is 'n rimpeling in die heliosfeer wat deur die roterende megneetveld van die Son veroorsaak word. Dit dui die grens aan tussen heliosferiese magneetveldstreke van teenoorgestelde polariteit. 

Die heliosferiese stroomlaag strek deur die hele heliosfeer en kan beskou word as die grootste struktuur in die Sonnestelsel; dit lyk glo soos 'n "ballerina se rok".

## Kant van die heliosfeer
Die buitenste struktuur van die heliosfeer word bepaal deur die wisselwerkings tussen die sonwind en die winde van die interstellêre ruimte. Die sonwind stroom weg van die Son af in alle rigtings teen snelhede van verskeie honderde kilometers per sekonde. Op 'n punt ver anderkant Neptunus se wentelbaan moet dié supersoniese wind, wat vinniger as klank beweeg, se snelheid afneem wanneer dit die gasse van die interstellêre medium teenkom. Die snelheid word dan subsonies.

Die buitenste oppervlak van die sonskede, waar dit by die interstellêre medium kom, is bekend as die heliopouse. Dit is die kant van die hele heliosfeer. Teoreties gesproke veroorsaak die heliopouse onstuimigheid in die interstellêre medium terwyl die Son om die galaktiese middelpunt wentel. Buite die heliopouse sal daar 'n onstuimige streek wees wat veroorsaak word deur die druk van die bewegende heliopouse teen die interstellêre medium.

### Grensskok
thumb|links|220px|Water wat in 'n wasbak inloop, is analoog aan die heliosfeer en sy verskillende sones. (*Termination shock* is die grensskok.)

Die grensskok is die punt in die heliosfeer waar die sonwind spoed verminder tot subsoniese snelhede (relatief tot die Son) vanweë wisselwerkings met die plaaslike interstellêre medium. Dit veroorsaak samepersing, verhitting en 'n verandering in die magneetveld. In die Sonnestelsel is die grensskok vermoedelik 75 tot 90&nbsp;AE van die Son af. In 2004 het Voyager 1 die Son se grensskok verbygesteek, gevolg deur Voyager 2 in 2007.

Die skok ontstaan omdat die deeltjies van die sonwind teen sowat 400&nbsp;km/s van die Son af wegbeweeg, terwyl die klanksnelheid (in die interstellêre medium) sowat 100&nbsp;km/s is. (Die presiese snelheid hang af van die digtheid, wat aansienlik wissel. In vergelyking hiermee wentel die Aarde teen sowat 30&nbsp;km/s om die Son, die Internasionale Ruimtestasie wentel teen sowat 7,7&nbsp;km/s om die Aarde, vliegtuie vlieg teen sowat 0,2-0,3&nbsp;km/s, 'n motor op die snelweg bereik 'n snelheid van sowat 0,03&nbsp;km/s en mense loop teen sowat 0,001&nbsp;km/s.) 

Die interstellêre medium het egter 'n relatief konstante druk, hoewel dit 'n lae digtheid het; die druk van die sonwind neem af met die afstand van die Son af. Eindelik neem die druk af totdat die sonwind nie meer supersoniese snelhede teen die druk van die interstellêre medium kan handhaaf nie. Dan verminder die spoed tot subsoniese snelhede, en dit veroorsaak 'n boegskok. Verder van die Son af word die grensskok gevolg deur die heliopouse, waar die druk ewe groot raak en die deeltjies van die sonwind deur die interstellêre medium tot stilstand gebring word.

Ander grensskokke kan in verskeie stelsels op Aarde gesien word. Die maklikste een om te sien is waarskynlik deur 'n kraan in 'n wasbak oop te draai. Waar die water op die bodem van die wasbak tap, vorm dit 'n vlak vloei wat vinnig uitsprei (analoog aan die supersoniese sonwind). Daaromtrent vorm 'n grensskok van opwellende water, en daarbuite sprei die water stadiger uit (analoog aan die subsoniese interstellêre medium).

Bewyse voor die Amerikaanse Geofisiese Vereniging in Mei 2005 dui aan Voyager&nbsp;1 het die grensskok in Desember 2004 verbygesteek, toe dit sowat 94&nbsp;AE van die Son af was. Dit kon gesien word aan die verandering in magnetiese lesings wat van die ruimtetuig geneem is. In teenstelling daarmee het Voyager&nbsp;2 terugkerende deeltjies begin teenkom toe dit net 76&nbsp;AE van die Son af was, in Mei 2006. Dit dui daarop dat die heliosfeer dalk onreëlmatig gevorm is; dit bult dalk uit in die Son se noordelike halfrond en word na binne gedruk in die suide.

thumb|220px|'n Illustrasie van die heliosfeer, soos uitgereik op 28 Junie 2013, met 'n Voyagerruimtetuig se posisie aangedui. Die sonskede is tussen die grensskok en die heliopouse.

### Sonskede
Die sonskede is die streek van die heliosfeer buite die grensskok. Hier word die sonwind vertraag, saamgepers en onstuimig gemaak deur sy wisselwerking met die interstellêre medium. Op sy naaste punt lê die binnekant van die sonskede omtrent 80 tot 100&nbsp;AE van die Son af. Volgens 'n voorgestelde model is die sonskede soos die koma van 'n komeet gevorm en sleep dit verskeie kere dié afstand in die teenoorgestelde kant van die Son deur die ruimte. Aan sy windkant word sy dikte op tussen sowat 10 en 100&nbsp;AE geraam. Voyager&nbsp;1 en 2 het in 2007 en 2008 onderskeidelik bewyse van die borrels begin bespeur. Die moontlik worsvormige borrels word gevorm deur magnetiese rekonneksies tussen teenoorgestelde sektore van die son se magneetveld terwyl die sonwind stadiger beweeg. 

Op 'n afstand van sowat 113&nbsp;AE het Voyager&nbsp;1 'n "stagnante streek" in die sonskede bespeur. Hier het die sonwind se snelheid afgeneem tot feitlik nul, die intensiteit van die magneetveld het verdubbel en elektrone van die sterrestelsel met 'n hoë energie het honderdvoudig vermeerder. By omtrent 122&nbsp;AE het die ruimtetuig 'n nuwe streek binnegegaan wat wetenskaplikes die "magnetiese snelweg" genoem het: 'n streek steeds onder die Son se invloed, maar met sommige drastiese verskille.

### Heliopouse
Die heliopouse is die teoretiese grens waar die sonwind tot stilstand gebring word deur die interstellêre medium; waar die sonwind se snelheid nie meer groot genoeg is om die sterwinde van die omringende sterre terug te stoot nie. Dit is waar die druk van die sonwind en die interstellêre medium balanseer. Die verbysteek van die heliopouse behoort gekenmerk te word deur 'n skerp daling in die temperatuur van sonwinddeeltjies, In teenstelling met voorspellings het data van Voyager&nbsp;1 aangedui die magneetveld van die sterrestelsel lyn op met die Son se magneetveld.

Op 5 November 2018 het die Voyager&nbsp;2-sending 'n skielike afname in die vloei van lae-energie-ione bespeur. Terselfdertyd het die vlak van kosmiese strale toegeneem. Dit was 'n aanduiding dat die ruimtetuig die heliopouse op 'n afstand van 119&nbsp;AE van die Son af verbygesteek het. Anders as Voyager&nbsp;1, het Voyager&nbsp;2 nie interstellêre vloeibuise bespeur terwyl dit die sonskede verbygesteek het nie.

### Heliostert
Die heliostert is die stert van die heliosfeer, en dus van die Sonnestelsel. Dit kan vergelyk word met die stert van 'n komeet (hoewel 'n komeet se stert nie agter hom aanbeweeg nie; dit wys altyd weg van die Son af). Die stert is 'n streek waar die sonwind in snelheid afneem en eindelik uit die heliosfeer ontsnap terwyl dit geleidelik verdamp vanweë ladingsuitruilings.

thumb|220px|Die waarneming van energieke neutrale atome, gekonsentreerd in een rigting..
Die vorm van die heliostert (wat nuut ontdek is deur Nasa se Interstellar Boundary Explorer, IBEX) is dié van 'n vierblarige klawer. Die deeltjies in die stert skyn nie en kan dus nie met konvensionele optiese instrumente gemeet word nie. IBEX het die eerste waarnemings van die stert gedoen deur die energie te meet van "energieke neutrale atome", neutrale deeltjies wat geskep word deur botsings in die Sonnestelsel se grensstreek.

## Buitestrukture
Die heliopouse is die finale bekende grens tussen die heliosfeer en die interstellêre ruimte, wat gevul is met materiaal, veral plasma, wat nie van die Son af kom nie maar van ander sterre. Tog is daar net buite die heliosfeer 'n oorgangstreek, soos deur Voyager&nbsp;1 bespeur. Net soos interstellêre druk in 2004 al waargeneem is, sypel van die Son se materiaal in die interstellêre medium in. Die vloei van die interstellêre medium in die heliosfeer in is sedert 2013 deur minstens 11 verskillende ruimtetuie gemeet. Teen 2013 is vermoed dat die vloeirigting mettertyd verander het. Die muur bestaan uit interstellêre materiaal in 'n wisselwerking met die kant van die heliosfeer. 'n Verslag wat in 2013 uitgereik is, het die idee van 'n booggolf en waterstofmuur bestudeer. Hoewel die waterstof bespeur word vanweë ekstra ultravioletlig (wat dalk van 'n ander bron af kom) stem die bespeuring deur New Horizons ooreen met die vorige waarnemings deur Voyager teen 'n veel hoër graad van sensitiwiteit.

### Boegskok
Daar word al lank voorspel dat die Son 'n "boegskok" skep terwyl dit deur die interstellêre medium beweeg. Dit sal ontstaan as die interstellêre medium teen supersoniese snelhede "na" die Son beweeg, want die sonwind beweeg weg van die Son teen supersoniese snelhede. Wanneer die interstellêre wind die heliosfeer tref, begin dit stadiger beweeg en skep dit 'n streek van onstuimigheid. Daar word geglo 'n boegskok kom dalk voor 230&nbsp;AE van die Son af. In 2012 is bepaal die boegskok bestaan dalk nie. Niemand weet wat die ENA-band (van energieke neutrale atome) skep nie." Daar word vasgestel die dubbelster Mintaka in die sterrebeeld Jagter het die element kalsium in die ruimte tussenin.
*1962: Mariner 2 bespeur die sonwind.
* 1972-1973: Pioneer 10 is die eerste tuig wat die heliosfeer anderkant Mars verken toe dit op 4 Desember 1973 verby Jupiter vlieg. Dit stuur sonwinddata terug van tot 67&nbsp;AE.
* Februarie 1992: Ná 'n verbyvlug van Jupiter is die Ulysses die eerste ruimtetuig wat die middelste en hoë breedtes van die heliosfeer verken.
* 1992: Pioneer en Voyager-tuie bespeur Ly-α-straling wat kort tevore deur heliosferiese waterstof verstrooi is.
* 2004: Voyager 1 is die eerste tuig wat die grensskok bereik.
* 2005: SOHO-waarnemings van die sonwind wys die vorm van die heliosfeer is nie aksisimmetries nie, maar verwronge, heel waarskynlik onder invloed van die plaaslike galaktiese magneetveld.
* 2009: IBEX-wetenskaplikes ontdek en karteer 'n bandvormige gebied wat intense energieke neutrale atome (ENA's) uitstraal. Dié neutrale atome ontstaan vermoedelik in die heliosfeer.
* Oktober 2009: Die heliosfeer is dalk 'n borrel en nie komeetvormig nie.
* Oktober 2010: Aansienlike veranderings word ná ses maande in die ENA-band bespeur, gebaseer op 'n tweede stel IBEX-waarnemings.
* Mei 2012: IBEX-data dui daarop daar is dalk nie 'n "boegskok" nie. 
* Junie 2012: Op 'n afstand van 119&nbsp;AE, of 17,8&nbsp;miljard&nbsp;km, bespeur Voyager&nbsp;1 'n toename in kosmiese strale.
* 25 Augustus 2012: Voyager 1 steek die heliopouse verby en word die eerste mensgemaakte voorwerp wat die heliosfeer verlaat.
* Augustus 2018: Langtermynstudies oor die waterstofmuur deur New Horizons bevestig resulte wat die eerste keer in 1992 waargeneem is, deur die twee Voyagers.
* 5 November 2018: Voyager 2 steek die heliopouse verby en verlaat ook die heliosfeer.

## Verwysings
## Nog leesstof
* 
* 
* 

## Skakels
* Universe Today this-is-what-the-solar-system-really-looks-like
*Voyager Interstellar Mission Objectives
*NASA GALEX (Galaxy evolution Explorer) webtuiste by Caltech
*A Big Surprise from the Edge of the Solar System (Nasa 06.09.11)