宇宙船Enterprise-Dに搭乗してGiordi LaForgeのバイザーを覗くことができれば、星間物質、つまり星間の「もの」を酸素、水素、ヘリウム、ネオンのかすかな雲として見ることができるかもしれません。代わりに、21世紀に戻ったため、星間境界探査機(IBEX)宇宙船があり、これにより、太陽圏外の領域から太陽系に流入する中性水素および酸素原子の初めてかつてない直接観測が行われました。驚いたことに、銀河風の問題には太陽系の材料とまったく同じ材料が含まれていないため、この材料は科学者が予想していたよりも「異質」です。
最も重要な発見は、酸素が少ないことです。銀河風のネオン原子20個ごとに、74個の酸素原子があります。しかし、私たち自身の太陽系では、20個のネオン原子ごとに111個の酸素原子があります。これは、太陽系の特定の領域では、局所的な星間空間よりも多くの酸素に変換されます。
「私たちの太陽系はそのすぐ外側の空間とは異なり、2つの可能性を示唆しています」とIBEXの主任研究者であるDavid McComasは述べました。 「私たちが現在いる場所よりも、銀河の酸素に富んだ別の部分で太陽系が進化したか、宇宙を自由に移動できない星間塵の粒子や氷に、生命を与える重要な酸素が大量にあるかのどちらかです。 」
いずれにせよ、これは私たちの太陽系と生命がどのように形成されたかの科学モデルに影響を与えると科学者たちは言った。そして、これらの新しい測定値は、星間物質の元素の分布を決定するのを助けるだけでなく、太陽系がどのように、どこで形成されたか、太陽系を物理的に形成する力、さらには天の川の他の星の歴史についての手がかりを提供します。
「このエイリアンの星間物質は、実際には星や惑星、人々が作っているものであり、それを直接測定することは非常に重要です」とマコマス氏は火曜日の記者会見で語った。
スポックがこの使命のメンバーだったとしたら、彼は眉をひそめて「魅力的だ」と言うでしょう。*
星間雲は、爆発した超新星の要素を保持し、銀河全体に分散しています。星間風がこれらの荷電粒子と中性粒子を天の川に吹き付けると、宇宙船はそれを太陽系に取り込むサンプルを測定できます。 IBEXは年に1回、空全体をスキャンします。毎年2月に、その機器は正しい方向を指し、入ってくる中性原子を遮ります。 IBEXは2009年と2010年にこれらの原子を数え、現在、私たち自身のシステムの外にある材料の最良かつ最も完全な一瞥を捉えています。
生の「星」をサンプリングすることに加えて、私たちを取り巻く星間ガスは太陽の太陽圏の強さに影響を与える可能性があるため、調査結果は重要です。太陽の影響を受ける領域は、シールドバブルのように、危険な銀河宇宙から私たちを守ります光線は、このバブルがなければ、その大部分は内部の太陽系に入ります。
IBEXはまた、星間風が以前考えられていたよりも時速約7,000マイル遅いことも発見しました。これは、私たちの太陽系がまだ「ローカルな星間雲」と呼ばれるものの中にあることを示しています。ただし、科学者たちは、状況が変化して太陽圏の保護能力に影響を与える数千年以内(天文学的タイムスケールでは非常に短い)にはいつでも別の地域に移行することを指摘しました。そして、その変化が良いことか悪いことかは誰にもわかりません。
私たちの太陽系が宇宙時間の広大な掃引を介して天の川の周りを移動するとき、太陽圏の絶えず変化する性質は、放射線のレベルの変化が遺伝的変異とおそらくは卸売りの絶滅を引き起こしたため、地球上の生命の進化に影響を及ぼした可能性があります。
「これはすべて非常にエキサイティングであり、太陽が宇宙を通過し、星間雲の内外を移動するにつれて、銀河宇宙線のフラックスは変化します」と、大学の天文学と天体物理学の上級科学者であるプリシラ・フリッシュは述べましたシカゴのIBEXミッションの一部です。 「それは地理的同位体記録に記録されています。いつか私たちは、星間雲を介して太陽の動きを地球上の地質学的記録と関連付け、地球の地質学的歴史をたどることができるでしょう。」
さらに、新しい発見は太陽圏の理解を深める一方で、科学者が銀河全体の他の星を取り巻く「天球体」と呼ばれる類似の構造を探索するのにも役立ちます。
コネチカット州ミドルタウンにあるウェスリアン大学天文学部の助教授であるセスレッドフィールド氏は、次のように述べています。 、記者会見でも話します。 「他の惑星の発見と、これらの銀河宇宙線が惑星や生命の出現と進化に及ぼす可能性のある影響についての私たちの理解と相まって。これらは、私たちが完全には調査していなかったつながりであり、IBEXからのこれらの新しい発見により、調査する非常に興味深いトピックにまとめられています。」
IBEXは、カードテーブルとほぼ同じサイズの小さな宇宙船であり、NASAの低コストのミッションの1つです。それは地球の軌道にありますが、外向きに「見て」エネルギーのある中性原子と呼ばれる粒子を収集する検出器で太陽系の端を観察できます。 IBEXからのデータを使用して、科学者は太陽系の境界の最初のマップを作成しています。
IBEXからのこれらの最新の調査結果は、2012年1月31日に天体物理学ジャーナルに掲載された一連の科学論文で発表されました。
「この一連の論文は、私たちの周りの星間物質の最初の直接測定の多くを提供します」とMcComasは言います。 「私たちは銀河を長い間理解しようと努めてきました。これらすべての観測を合わせて、私たちは銀河の局所的な部分がどのようなものであるかを知るために大きな前進をしています。」
詳細については、NASAプレスリリース、Goddard Media Centerを介した追加の画像、ビデオ、論文:Disconnecting Solar Magnetic Flux、Interstellar Boundary Explorer(IBEX):Tracing the Interaction between the Heliosphere and Surrounding Intersterlar Material with Energetic Neutral Atoms
*スポックの参照については、NASAのドウェインブラウンに感謝します。