Хелиосфера

Хелиосферата наликува на воден меур во дел од велената раководена од Сонцето, што се простира далеку позади орбитата на Плутон. Плазмата „извеана“ надвор од Сонцето, е позната како сончев ветер, го создрава и одржува овој меур надвор од притисокот на меѓуѕвездената средина, водородот и хелиумот се гасови карактеристични за Галаксијата Млечен Пат. Сончевиот ветер струи надвор од Сонцето додека не се сретне со завршниот ударен бран,каде што движењето се забавува нагло. активно ги истражила надворешните достигнувања на хелиосферата, која поминува низ ударен бран и влегува во хелиопатеката, преоден регион кој граничи со надворешниот раб на хелиосферата,наречен хелиопауза.Целокупнаа форма на хелиосферата е контролирана од меѓуѕ
На 12 септември 2013 г. НАСА објавила дека Војаџер 1 излегол од хелиосферата на 25ти август 2012, кога е измерено зголемување на густината на плазмата за четири пати. Бидејќи хелиосферата бележи една граница помеѓу онаа на Сонцето, сончевиот ветер и остатокот од галаксијата, вселенските летала како на Војаџер 1 кои одлетале од хелиосферата се вели дека го достигнале меѓуѕвездениот простор.
1 Содржина
Ѕвездената средина низ кој патува, исто како Сонцето и не се смета за совршено топчесто. Ограничената содржина е достапна и неистражена природа на овие структури резултирала во многу теории.
Со исклучок за локалните региони близу до пречките како планетите или кометите,хелиосферата е уредена според материјалот кој произлегува од Сонцето, иако космичките зраци и брзоподвижните неутрални атоми можат да навлезат во хелиосферата од надвор. Потекнувајќи од крајно жешка површина короната, сончевиот ветер и честичките достигнуваат брзина на бегство, протекуваат нанадвор од 300 во 800 км/s (1 to 2,9 милиони км/ч). Во почетокот е во заемодејство со меѓуѕвездената средина, неговата брзина се намалува пред целосно да сопре движењето.Моментот кога сончевиот ветер станува побавен од брзината на звукот е наречен терминален шок; сончевиот ветер продолжува да забавува како што поминува низ хелиосферата водејќи до границата наречена хелиопауза, каде што притисокот на меѓуѕвездената средина и сончевиот ветер е во баланс. Терминалниот шок попречно преминат од Војаџер1 во 2014, and Војаџер 2 in 2007.
Се сметало дека позади хелиосферата имало сводовен шок, но податоците од Меѓуѕвездениот граничен истражувач сметал дека брзината на Сонцето низ меѓуѕвездената средина е прениска за да се оформи. It May be a more gentle "bow wave". Податоците на „Војаџер“ доведоа до нова теорија дека хелиокривот има „магнетни меурчиња“ и зона на стагнација.
'Регионот на стагнација' во хелиосферата,кој започнува околу 113 ае,бил детектиран од Војаџер 1 во 2010. Таму брзината на сончевиот ветер се спушта до нула,интензитетот на магнетното поле се зголемува двојно и електроните со високи енергии од галаксијата се зголемуваат за 100 пати повеке од нивната првична големина. Започнува во мај 2012 на 120 ае, Воајер 1 детектирал ненадејно зголемување на космичките зраци,со очигледен отпечаток за пристапувањето на хелиосферата. Во декември 2012 НАСА објавиле дека во август 2012 Војаџер 1, на околу 122 ае од Сонцето, навлегол во нов регион што бил нарекуван "магнетен автопат", регион кој е сè уште под влијание на Сонцето, но со некои драматични разлики. Летото 2013 НАСА објавиле дека Војаџер 1 го достигнал меѓуѕвездената средина како на 25 август 2012.
Касини и Меѓуѕвездениот истражувач на граници ја поставиле како предизвик теоријата "хелиоопашка" во 2009. Во јули 2013, IBEX резултирале со откривање на резултатите за 4-заоблениот дел на хелиосферата во Сончевиот Систем.
2 Сончев ветер
Сончевиот ветер се состои од честички (јонизирани атоми од Сончевата корона) и полињата (воопшто, магнетните полиња). Како што Сонцето ротира еднаш во околу 25 дена, магнетното поле носено од сончевиот ветер станува обиткано во спирала. Варијациите во Сончевото магнетно поле се носени нанадвор од сончевиот ветер и можат да произведат магнетни бури во Земјината магнетосфера.
3 Структура
3.1 Хелиосферен тековен слој
Хелиосферниот тековен слој е бран во хелиосферата создаден од вртежните магнетни полиња на Сонцето. Проширувајќи се низ хелиосферата, тоа се смета за најголемата структура во Сончевиот Систем и се вели дека наликува на"здолништето на балерината".
3.2 Надворешна структура
Надворешнатаструктура на хелиосферата е определена од заемодејства помеѓу сончевиот ветер и ветеро од меѓуѕвездениот простор. Сончевиот ветер струи надвор од Сонцето во сите правци во брзини од неколку стотици километри на час во Земјината околин. На некое растојание од Сонцето, зад орбитата на Нептун, надзвучниот ветер мора да ја забави својата брзина за да ги пресретне гасовите во меѓуѕвездената средина. Ова зазема место во неколку фази:
*Сончевиот ветер патува во надзвучни брзини во Сончевиот Систем. Во терминалниот шок, стоечкиот ударен бран, сончевиот ветер паѓа под брзината на звукот и станува подзвучна.
* Претходно било поддржано дека, еднаш подзвучниот сончев ветер може да биде зафатен од амбиентот на слевањето од меѓуѕвездената средина: Неговите притисоци според теоријата го предизвикуваат сончевиот ветер да формира нос на едната страан и комета која наликува на хелиоопашка одзади.Областа е наречена хелиослој. Како и да е, научните резултати во 2009 покажале дека овој модел бил погрешен. Како тој од 2011, што се сметал за пополнет со магнетен меур "пена".* Надворешната површина од хелиослојот, каде што хелиосферата се сретнува со меѓуѕвездената средина, се нарекува хелиопауза. Ова е работ од целата хелиосфера. Научните резултати во 2009 биле прилагодени на овој модел.* Во теоријата, хелиосферата предизвикува турбуленции во меѓуѕвездената средина како што Сонцето кружи околу Галактичкото Средиште. Надвор од хелиопаузата, биимало турбулентен регион предизвикан од притисокот на прогресивната хелиопауза против меѓуѕвездената средина. Како и да е, брзината на Сончевиот ветер е релативна на меѓуѕвездената средина кој е најверојатно пренизок за своден (лакотен) шок.<ref /
3.3 Завршен шок
Завршниот ( терминален) шок е точката во хелиосферата каде сончевиот ветер забавува со подзвучната брзина (релативна на Сонцето) поради заемодејствата со меснатаф
меѓуѕвездена средина. Ова предизвикува компресија, загревање и промена на магнетното поле. Во Сончевиот Систем Терминалниот шок се верува дека е од 75 до 90 астрономски единици from the Sun. Во 2004, Воајер 1 го преминал Сончевиот терминален шок следен од Војаџер 2 во 2007.
Шокот се јавува поради честичките на сончевиот ветер кои ги емитува Сонцето на околу 400 км/s, додека брзината на звукот (во меѓуѕвездената средина) изнесува околу 100 км/s. (Истата брзина зависи од густината која варира значително.) Меѓуѕвездената средина, иако има многу ниска густина, без константни притисоци поврзани со тоа, притисокот од сончевиот ветер се зголемува со квадратното растојание од Сонцето. Како што едното се оддалечува далеку од Сонцето, притисокот од меѓуѕвездената средина станува еднаков на притисокот на сончевиот ветер, во чија што точка сончевиот ветер забавува под брзината на звукот, предизвикувајќи ударен бран.
Други завршни шокови можат да се видат во терестријалните системиs; можеби најлесниот може да биде виден со најобично пуптањ на вода tap во лавабо формирајќи хидрауличен скок. Пред удирањето на подот од лавабото, водата која тече се шири со брзина која е надвор од бризната која е повисока од локалната брзина на бранот, формирајќи диск од плитки, брзи и различни течења (аналогно на незначаен, надзвучен сончев ветер). Околу периферијата на дискот, се формира преден шок или ѕид од вода; надвор од ударната предница, водата се движи побавно од месниот бран на брзина( аналогно на надзвучниот меѓуѕвезден простор).
Одејќи нанадвор од Сонцето, терминалниот шок е проследен од хелиопаузата, каде честичките на сончевиот ветер се стопирани од меѓуѕвездената стредина.
Доказ презентиран на собирот на Американскаа Геофизичка Унија во мај 2005 од Ед Стоун најавиле дека ''Војаџер 1'' вселенските летала го поминале терминалниот шок во декември 2004, кога било околу 94 (АУ) единици од Сонцето, од силата на промената во магнетните читања преземени од нивната умешност. Во спротивно, ''Војаџер 2'' започнал да детектира честички кои се враќаат кога бил само 76 АУ единици од Сонцето, во мај 2006. Ова имплицирало на фактот дека хелиосферата била погрешно формирана, испакната нанадвор во северниот дел од Сончевата полутопка и исфрлена навнатре во јужната.
−
3.4 Хелиотоплина
Хелиотоплината е област од хелиосферата позади терминалниот шок. Тука ветерот ја забавува брзината, компресиран е и прави турбуленции поради неговото заемодејство со меѓуѕвездената средина. Неговото растојание со Сонцето изнесува околу 80 до 100 астрономски единици (ае) во неговата анјблиска точка.
Предложена е хипотеза за модел на хелиотоплина која е обликувана како кома од комета и патеки кои се неколкупати поголеми од растојанието во насока на спротивната Патека на Сонцето низ вселената.На наветренеата (надворешна) страна, достигнуа густина помеѓу 10 и 100 ае. However, scientific results in 2009 showed that model May be incorrect.
Вселенските летала ''Војаџер 1'' и ''Војаџер 2'' напоредно ја проучуваат хелиосферата. Кон крајот на 2010, ''Војаџер 1'' достигнува област во хелиопатеката каде што брзината на сончевиот ветер опаѓа до нула. Во 2011, астрономите изјавиле дека ''Војаџерите'' утврдиле дека хелиопатеката на е рамна, туку е исполнета со 100 милиони-милји-големи меури коишто создаваат импакт на сончевиот ветер и на меѓуѕвездената средина.''Војаџер 1'' и ''2'' започнале всушност да детектираат докази меурчи во 2007 и 2008. Најверојатно меурите со поиздолжена форма биле формирани од магнетната реконекција помеѓу спротивно ориентираните сектори на сочнево магнетното поле како што сочневиот ветер ја забавува брзината. Тие најверојатно ги прикажуваат автономните структури кои се одделиле од меѓупланетарното магнетно поле.
3.5 Хелиопауза
Хелиопаузата е теоретска граница каде што сончевиот ветер е запрен од меѓуѕвездената средина; каде што силата на сончевиот ветер не е доволно голема за да го исфрли назад околните ѕвезди на стеларниот ветер. Ова е граниа каде што меѓуѕвездената средина и притисокот на сончевиот ветер се балансираа. Преминувањето на хелиопаузата треба да биде сигнализирано од острите капки во температурата на наполнетите честчки, промената во правецот на магнетното поле и зголемувањето на количеството на галактичките космички зраци. Во мај 2012, ''Војаџер 1'' детектирал нагло зголемување на космички зраци (9% зголемување во месецот, проследено со постепено зголемување 25% од јануари. 2009 до Jan. 2012), приложувајќи дека ја достигнал хелиопаузата. Есента во 2013, НАСА објавиле дека Воајер 1 ја преминале хелиопаузата од август 25, 2012. Ова било на растојание од 121 ае (18 билиони километри) од Сонцето. Спротивно на предвидувањата, податоците на Воајер 1 индицираат на тоа дека магнетното поле на галаксијата е во согласност со сончевото магнетно поле.
3.6 Хелиоопашка
Хелиоопашката е задниот дел (опашка) на Сончевиот Систем или уште може да биде сфатена како опашка на хелиосферата. Слично тоа може да се спореди со комета, која исто така има опашка (како и да е опашката на кометата не се протега зад нејзините движења, туку секогаш покаува кон Сонцето). Понатаможното објаснување на опашката е како заден дел на Сонцето милиони милји на час струјат и ја избегнуваат хелиосферата,полека испаруваат поради заменаа за надополнување.
Формата на новопронајдената опашка од Меѓуѕвездениот истражувач на граници на НАСА(IBEX)наликува на детелина со четири листа. Со оглед на честичките во опашката, тие не светат, поради тоа не може да бидат видени со конвенционални интрументи.(Меѓуѕвездени истражувачи на границите) IBEX ги направиле првите проучувања со користење на техниката "енергија на енергетски неутрален атом" што претставува процес на мерење на неутралните честички создадени во нивниот судар со границите во Сончевиот Систем.
Опашката била прикажана дека се состои од брзи и бавни честички; бавните честички се одстрана, а брзите честички сместени во центарот. Формата на опашката се поврзува со сончевите ветрови кои ги праќа сонцето близу до нејзините краеви и бавниот сончев ветер е поблизу до екваторот. Опашката која е во форма на детелина се движи подалеку од сонцето, што ги поттикнува честичките да започнат да морфираат во нова ориентација.
4 Просторот позади хелиосферата
Хелиопаузата се смета за граница помеѓу хелиосферата и меѓуѕвездениот простор кој е пополнет со материјали, посебно со плазма, не однашата ѕвезда, Сонцето, туку од другите ѕвезди. Дури и само надвор од хелиосферата ( "сончевиот меур") таму постои транзитивен регион, детектиран од Војаџер1.. Некои меѓуѕвездени притисоци биле детектирани во раната 2004,некои од сончевите материјали истекуваат во меѓуѕвездената средина. Хелиосферата се смета за останување на Месен Меѓѕвезден Облак внатре во Месниот Меур, што е област во Орионовиот Крак на Млечниот Пат.
Надвор од хелиосферата има четирикратно зголемување на густината на плазмата. Исто така постои и радикално намалување на детекцијата на одредени типови на честички од Сонцето и големо зголемување на Галактичките космички зраци.
Истекувањето од меѓуѕвездената средина (ISM) во хелиосферата бил измерен од најмалку 11 различни вселенски летала од 2013. До 2013, се сметало дека правецот на излевање се променил за неколку степени со текот на времето.. Излевањето, доаѓајќи од Земјината перспектива од соѕзведието Скорпија, најверојатно го променил својот правец неколку степени од 1970.
4.1 Водороден ѕид
Водејќи се според хипотезите, постои област од топол водород познат како водородниот ѕид помеѓу лакотниот шок и хелиопаузата. Ѕидот се состои од меѓуѕвездени материјали кои се во заемодејство со работ на хелиосферата. Во една објава во 2013 бил проучен концептот на лакотен бран и водороден ѕид.
Друга хипотеза истакнува дека хелиопаузата може да биде помала кога Сончевиот Систем е насочен кон движењето на Сончевата орбитала низ галаксијата. Тоа исто така може да варира во зависност од моменталната брзина на сончевиот ветер и на локалната густина на меѓуѕвездената средина. За тоа е познато дека лежи надвор од орбитата на Нептун.Моменталната мисија на ''Војаџер;1'' и ''2'' вселенските летала е да го пронајде и проучи терминалниот шок, хелиотоплината и хелиопаузата.Во меѓувреме, Меѓуѕвездените стражувачи на граници (IBEX)имаат мисија да ја прикажат во слика хелиопаузата од Земјината орбитаза две години од лансирањето во 2008. Првичните резултати (октомври 2009) од IBEX изнесуваат дека претходните претпоставки не се доволно свесни за вистинската комплексност на хелиопаузата.
Кога честичките кои ги емитува сонцето се судруваат со меѓуѕвездените, тие го забавувааат своето движење додека ослободувааат енергија.Некои честички акумулираат внатре и околу хелиопаузата, високо енергизирани од нивната негативна акцелерација, создавајќи ударен бран. Алтернатива за дефиницијата за хелиопаузата е магнетопаузата помеѓу магнетосферата на Сончевиот Систем и галаксиската плазма.
4.2 Лакотен шок
Долго било претпоставувано дека Сонцето создава "ударен бран" за време на неговите патувања во ISM. Би зависело кога меѓуѕвездената средина се движи „спрема“ Сонцето, откако сончевиот ветер се "тргнува" од Сонцето надзвучно. КОга меѓуѕвездениот ветер се судира со хелиосферата, тој забавува и создава поле на турбуленција. Лакотниот шок се сметал за околу 230 AU, but in 2012 it was determined it probably does not exist. Овој заклучок резултирал од новите мерења: Брзината на LISM (Месниот Меѓуѕвезденен медиум) е релативна со онаа на Сонцето претходно измерена како 26.3 км/sод Јулисес, каде што IBEX го измериле како 23.2 км/s.
Овој феомен бил набљудуван надвор од Сончевиот Систем, околу почетоците на набљудување на Сонцето,од орбитите на НАСА GALEX телескопи. Големата црвена џиновска ѕвезда Мира во соѕвездието Кит се покажале како остатоци опашката на исфрлената материја од ѕвездата и посебен шок во правец на движење низ просторот (на повеќе од 130 километри во секунда).
5 Истражувачки методи
5.1 Детектирање од вселенските летала
Прецизното растојание од и до, и обликот на хелиопаузата се сè уште е неизвесни. Меѓупланетарното / меѓуѕвезденото летало, како што се '' Пионер 10 '', '' Пионер 11 '' и '' Војаџер 2 '' патувале нанадвор преку Сончев Систем и на крајот ќе поминале низ хелиопаузата.
5.1.1 Резулаите на Касини
Наместо со форма на комета, хелиосферата се појавува во облик на меур според податоците од Касини Јоновата и Неутралната камера (MIMI / INCA). Наместо да биде доминирана од страна на судири меѓу сончевиот ветер и меѓуѕвездената средина, INCA (ЕНА). Мапи покажуваат дека заемодејството е контролирано од повеќе од притисокот на честички и густина на магнетното енергетско поле The new shape from the data is thought more like a spherical bubble, than a cometary shape.
5.1.2 IBEX резултати
Првичните податоци од Меѓуѕвездените Истражувачи на Граници (IBEX), биле лансирани во октомври 2008, претходно прикажани непредвидено "многу светли ленти кои се два до трипати посветли отколку било што друго на небото." Првичните интерпретации сугерирале на тоа дека "меѓуѕвездената средина има далеку повеќе влијаниена структурирањето на хелиосферата отколку било што за кое претходно се верувало"
"Никој не знае за создавањето на ЕНА(енергетски неутралните атоми) лентата, ..."
"Резултатите IBEX се навистина извонредни! Она што го гледаме на овие мапи не се усоглсува со некое од претходните теоретски модели од овој регион.За научниците би било возбудливо да ги разгледаат (ЕНА) мап објаснат на начин на кој ние би ја осознале нашата хелиосфера и како таа реагира со галаксијата." Во октомври 2010, биле детектирани значителни промени во лентата по 6 месеци,засновано врз вториот сет на IBEX проучувањата. IBEX податоците не го поддржувале постоењето на лакотен шок, Но можно е постоење на 'лакотен шок' водејќи се според одредена студија.
5.2 Локално
Од особен интерес е заемодејството на Земјата со хелиосферата, но нејзиниот степен и заемодејство со другите тела во Сончевиот Систем,кој исто така е проучен.
Некои примери на мисии кои имаат или ќе продолжат да се соберат податоци кои се однесуваат на хелиосферата вклучуваат '"Список на мисии хелиофизика)' ':
* Истражување на сончеви аномалии и магнетосферни честички
* Сончевоенергетска и хелиосферна опсерваторија
* Опсерваторија на сончевата динамика
* Стерео
* Одисеј (летало)
За време на вкупно затемнување на висока температура корона на повеќе можат да се набљудуваат од сончеви опсерватории Земјата. За време на програмата Аполо Сончевиот ветер е измерен на Месечината преку Составеиот Експеримент за сончев ветер. Некои примери на површината на Земјата врз основа Сончевиот опсерватории вклучуваат McMath-Пирс сончеви телескоп или поновите GREGOR сончеви телескоп, како и реновирање на Big Bear Сончевата опсерваторија.
5.3 Времеслед
* Во март 2005 година, беило објавено мерењето од сончевиот ветер Anisotropies на (SWAN) за инструмент на одборот на сончева енергија и Хелиосферната опсерваторија (SOHO) покажаа дека хелиосферата, Сончевиот ветер,е исполнета со волумен кој го спречува Сончевиот Систем од станува вграден во локални (температура) меѓуѕвездени медиуми, не е аксисиметричен, но е изобличен, многу веројатно под влијание на локалното галактичко магнетно поле.* Почнувајќи од 2008 година, постои претходно непредвидени тесна лента на ENAs.* Почнувајќи од октомври 2009 година, хелиосферата може да биде балон, не во облик на комета.* Почнувајќи од октомври 2010 година, значајни промени се откриени во лентата по 6 месеци, врз основа на вториот сет на IBEX забелешките.* Заклучно со јуни 2011 година, се смета дека областа хелиотоплина ќе биде пополнета со магнетни меурчиња (секој околу 1 Ау широк), создавајќи "пенлив слој". Теоријата помага да се објасни in situ мерења хелиосферата од двата Војаџер сонди.
* Од мај 2012 година, ИБЕКС податоци подразбира дека не е веројатно лак "шок".* Заклучно со јуни 2012 година во 119 ае <! - 11,1 милиони милји (17,8 милијарди километри) -> Војаџер 1 откриени зголемување на космичките зраци.* Помеѓу крајот на август и почетокот на септември 2012 година, Војаџер 1 сведок на пад на протони од сонцето, од 25 честички во секунда во крајот на август, на околу 2 честички во секунда од почетокот на октомври. Подоцна било утврдено дека тој влегол во меѓуѕвездениот простор на 25 август 2012 година.
6 Галерија
Овие претстави вклучуваат функции, кои не може да се одразат на најновите модели.
7 Поврзано
* Coronal mass ejection
* Fermi glow
* Heliospheric current sheet
* Interplanetary medium
* Interstellar medium
* Interstellar Boundary Explorer (IBEX)
* Pioneer 10 and Pioneer 11
* Solar flare
* Solar wind
* Tom Krimigis
* Ulysses probe
* Voyager Program
8 Наводи
8.1 Notes
**
8.2 Old theories
''Warning, content May be outdated''* , MIT Space Plasma Group
* December 8, 2003 Univ. of Iowa Press release
* NASA's (2000)
* – May 25, 2005
* – May 25, 2005
* – Voyager 1 Newest Findings as of September 2006
** , has a diagram.
* Astronomy Cast episode #65, includes full transcript.