カッシーニの使命は、土星とその衛星の科学的探査に熱心に焦点を合わせていましたが、宇宙船によって取得されたデータは、天文学者が私たちの太陽系の形について考える方法を大幅に変えました。太陽と惑星が宇宙を移動するとき、それらが存在する泡は、長い尾と鈍い鼻を持つ彗星に似ていると考えられてきました。カッシーニからの最近のデータは、他の機器のデータと組み合わせて、局所星間磁場が太陽圏を異なって形作ることを示しています。
太陽系は、「太陽圏」と呼ばれる、太陽風によって生成される星間物質の泡の中にあります。太陽風によって星間塵から彫り出された形状は、過去50年間、塵を通過する太陽系の動きによって引き起こされた、長い尾と鈍い鼻の形状を持つ彗星に似ていると考えられていました。
カッシーニのMagnetospheric Imaging Instrument（MIMI）と星間境界探査機（IBEX）によって取得されたデータは、形状を引き起こす力には以前考えられていた以上の力があり、太陽圏の形状が泡に非常に似ていることを示しています。
太陽圏の形状は、以前は太陽風粒子と星間物質との相互作用によってのみ形成されたと考えられていました。その結果、「引きずり」がうっすらとした尾を作成しました。しかし、新しいデータは、星間磁場が滑ることを示唆しています 周りに 太陽圏と太陽圏と呼ばれる外殻は、太陽圏の球形をそのまま残しています。以下は、新しいデータの前に太陽圏がどのように見えると考えられていたかを表す画像です。
新しいデータはまた、ヘリオシースが40〜50天文単位の間の厚さをより明確に示しています。つまり、現在ヘリオスシースを通過しているNASAのボイジャー1号機とボイジャー2号は、2020年までに星間空間に突入することになります。以前の推定では、その日付は2030年までさかのぼります。
MIMIは当初、土星の磁気圏と周囲のエネルギーを帯びた荷電粒子環境を測定するために設計されました。ただし、カッシーニは太陽から遠く離れているため、太陽圏の境界から来るエネルギー中性原子を測定するために、宇宙船をユニークな位置に配置します。エネルギーの高い中性原子は、冷たい中性ガスがプラズマ雲の帯電粒子と接触すると形成されます。プラズマ内の正に帯電したイオンは、自身の電子を取り戻すことができないため、冷たいガス原子のものを盗みます。次に、結果として生じる粒子は中性に帯電し、磁場の力を逃れて宇宙空間に移動することができます。
エネルギーの高い中性原子は、惑星の周りの磁場で形成されますが、太陽風と星間物質の間の相互作用によっても放出されます。メリーランド州ローレルにあるジョンズホプキンス大学の応用物理研究所の磁気圏画像計測器（MIMI）の主任研究員であるトムクリミギスと彼のチームは、カッシーニの計測器が元々エネルギー中性原子の源を遠くから検出できるかどうか確信がありませんでした。太陽圏として外に出たが、土星の4年間の研究の後、彼らは装置からのデータを調べて、ガス惑星の外部の源から粒子が侵入していないかどうかを確認した。驚いたことに、原子の強度のマップを完成するのに十分なデータがあり、太陽の泡によって星間風が流れる高温の高圧粒子の帯を発見しました。
カッシーニからのデータは、IBEXと2つのボイジャー宇宙船によって得られたデータを補足します。 IBEX、カッシーニ、ボイジャーのミッションからの情報を組み合わせることで、科学者は宇宙の小さなコーナーの写真を完成させることができました。カッシーニによってマッピングされた太陽圏の短いアニメーションを見るには、こちらにアクセスしてください。複合画像の結果は、2009年11月13日にサイエンス誌に発表されました。
出典：JPL
