Solsystemets ydre grænser kortlægges

Forestil dig, at solsystemet er et gigantisk skib, som sejler rundt i galaksen Mælkevejen.

For at se fremad, skal du kigge mod stjernebilledet Skorpionen. Vil du se agterud, skal du kigge efter Tyren.

Det er data fra en enkelt satellit langt fra Jorden, som gør, at vi nu ved, hvad der er for og bag på vores eget solsystem.

IBEX skal kortlægge grænsen

Interstellar Boundary Explorer Satellite (IBEX) er en amerikansk rumsonde, som skal hjælpe forskerne med at lave det første kort over solsystemets ydre grænse.

Dette er grænsen mellem solsystemet og rummet uden for, også kaldt det interstellare rum. Denne grænse befinder sig mere end 14 milliarder kilometer fra Solen.

Det, der befinder sig inden for grænsen, kaldes heliosfæren. Du kan forestille dig den som en usynlig boble rundt om solsystemet.

Det er en boble, som blæses op af Solen, nærmere betegnet af solvinden. Solvinden er ikke en vind af luft, men en strøm af ladede partikler, som Solen slynger ud fra centrum af solsystemet.

Det interstellare medium

I de første ti milliarder kilometer af boblens radius fyger solvinden af sted i en fart på over én million kilometer i timen. Men vores skib, altså boblen med solsystemet, befinder sig ikke i et tomrum.

Derude i Mælkevejen findes det såkaldte interstellare medium. Det er stoffet mellem stjernerne i galaksen, i form af gas, støv og elektromagnetiske felter.

»Det er overskydende materiale fra Big Bang, samt eksploderende stjerner, supernovaer og stjernevinde,« forklarer Nathan Schwadron fra University of New Hampshire.

Han er en af de forskere, som arbejder med data fra IBEX, og førsteforfatter på det nyligt publicerede studie.

Voyager 1 og 2 var de første

Solvinden kolliderer efterhånden med det lokale interstellare medium, og partiklerne mister fart. Området, hvor solpartiklernes hastighed falder til under lydens hastighed, kaldes Solens chokfront.

Det område, hvor det interstellare medium og trykket fra solvinden udligner hinanden, kaldes heliopausen.

Området på ydersiden af vores boble, hvor det interstellare medium bremses til under lydens hastighed og trykkes sammen af heliosfæren, kaldes Solens bovbølge.

Voyager 1 og 2 var de første rumfartøjer, som krydsede heliosfærens grænse, men den information, de sendte tilbage til Jorden, var meget lokal.

IBEX giver nu forskerne muligheden for at kortlægge hele grænseområdet mellem solsystemet og rummet udenfor.

IBEX’s data siger også noget om den retning, solsystemet bevæger sig i, samt hvilken form vores boble egentlig har.

Er bovbølgens næse stump?

Boven på vores bobleskib er ikke spids, men rund. Bagenden spidser derimod til, men forskerne er endnu ikke helt sikre på, hvordan det hele egentlig ser ud.

»Det er et af de store spørgsmål. Vi tror, at næsen på bovbølgen er stump, mens halen er forlænget,« siger Nathan Schwadron.

Når forskerne har bestemt, hvad der er for og bag på heliosfæren, bliver det lettere for dem at forstå, hvordan interaktionen mellem solvinden og det interstellare medium fungerer.

»Hvis vi kan påvise og forstå dette og andre egenskaber, der er observeret af IBEX, kan vi lære noget om, hvordan solsystemets grænser bliver bestemt rent fysisk,« siger Schwadron.

Beskytter mod farlig stråling

Uden vores gigantiske bobleskib havde det set skidt ud. Heliosfæren beskytter nemlig solsystemet mod skadelig kosmisk stråling.

Kosmisk stråling er astrofysikernes navn for partikler, som stammer fra det ydre rum, og som suser mod os med høj hastighed.

De små mængder kosmisk stråling, som lækker gennem heliosfæren er blandt andet kendt for at kunne ødelægge elektronikken i satellitter samt være en sundhedsrisiko for astronauter.

Forskerne er stadig ikke sikre på, hvad IBEX’s data fortæller om Solens bane rundt i Mælkevejen, men det ser ud til, at Solen følger en bølgelignende bane, som fører den over og under galakseplanet nogle få gang på hver runde omkring galaksens centrum.

En sådan runde kaldes et galaktisk år og er 225-250 millioner år langt for os på Jorden. For de, der synes, at det lyder meget langsomt:

»I forhold til det lokale interstellare medium bevæger solsystemet sig med en fart på 26 kilometer i sekundet,« fortæller Schwadron.

Vores skib sejler altså over 1500 kilometer i minuttet, eller 93.600 kilometer i timen, i det interstellare medium.

© forskning.no. Oversat af Magnus Brandt Tingstrøm