太陽風と宇宙線の間に激しい戦いがあり、Voyager 2が通過しました

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太陽風は私たちの友人ではありません。

常に太陽から噴出する高温の電気粒子の洪水により、太陽系全体が放射線で浴び、時折衛星が揚げられ、大気に遮られていない惑星では生命が不可能になります。文字通りと比喩的な意味の両方で、太陽風が吹きます。しかし、太陽系の端からの新しい観測が示唆するように、それはまた、星間空間のさらに損傷を与える力から、触れるすべてのものを保護します。

太陽風があらゆる方向に数十億マイルにわたって外向きに流れるとき、それは私たちの太陽系全体を囲むエネルギーの泡を作り出します。太陽風が最終的に星間空間を介してビームを発する強力な宇宙線と衝突するこの泡の端に、ヘリオポーズと呼ばれるプラズマの高温で厚い壁があります。この宇宙の境界は、地球よりも太陽から約120倍遠くにあり、遠くの星や天体の爆発によって放出される強力な放射を偏向および希釈するのに役立ちます。

現在、Nature Astronomy誌で11月4日に公開された一連の研究では、天文学者は、NASAのVoyager 2宇宙船によって収集されたデータを使用して、この宇宙のフロンティアを初めて直接分析しました。

Voyager 2は約1日でヘリオポーズをシームレスに航行することができましたが、研究者たちは、プラズマバリアが以前の研究よりも大幅に高温で厚く、太陽系と星間空間の間に物理的なシールドを効果的に形成していることを発見しました。研究の共著者であるカリフォルニア工科大学の天文学者、エドワードストーンによると、1977年の打ち上げ以来ボイジャープログラムに取り組んできたが、このシールドは宇宙放射線の約70%が太陽系に侵入するのを阻止している。

「ヘリオポーズは、2つの風-太陽からの風と宇宙からの風-数百万年前に爆発した超新星から来た接触面です」とストーンは新しいボイジャー研究に関する記者会見で述べました。 「バブルの外にあるものの約30%しか入りません。」

この図は、ボイジャー1号と2号が太陽圏界面を通過し、太陽系を離れたところを示しています。これは、人工星間宇宙旅行者としては初めてです。 (画像クレジット:NASA / JPL-Caltech)

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2018年11月、NASAのVoyager 2(V2)衛星はヘリオポーズを通過し、太陽系を離れた史上2番目の人工物体になりました。 (衛星のツイン、Voyager 1は2012年8月に最初になりましたが、センサーの誤動作のため、Voyager 1は境界を適切に分析できませんでした。)

V2がその星間移動で収集した放射データによると、太陽圏界面の温度は最大で華氏89,000度(摂氏31,000度)に達しました。これは、以前の天文学モデルが予測していた温度の約2倍であり、太陽風と宇宙の激しい衝突を示唆しています科学者がこれまでに予測したよりも光線。

太陽圏界面の高温で厚いプラズマ壁は、宇宙をダートする有害な光線のほとんどから太陽系を保護しますが、研究者たちはまた、太陽圏界面の境界が予想されるほど均一ではないことも発見しました。結局、太陽圏界面の端は完全な「泡」ではありませんが、星間放射線が特定の点で漏れることを可能にする多孔性の穴が含まれています。

Voyager 2のデータは、ヘリオポーズの私たちの側でこのような2つの穴を検出しました。放射線量は、通常のバックグラウンドレベルよりもはるかに高くなり、その後再び落ち込みました。やがて、宇宙線のレベルが急上昇し、その状態を維持したとき、ボイジャー2号が太陽の領域を超えた新しい領域に進入したことが明らかになりました。

私たちの太陽系を保護する熱くて帯電した風の鞘は完全ではないかもしれませんが(それでも私たちの友人ではないかもしれません)、Voyager 2が確認したように、それは私たちの居心地の良い宇宙の家を宇宙の猛烈な荒野から分離するものの一部です。そのため、おそらく、私たちは感謝すべきです。

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