Hvis vi kunne stige om bord på stjerneskibet Enterprise-D og kunne se gennem Giordi LaForges visir, kunne vi muligvis se det interstellære medium - det 'stof' mellem stjernerne - som uklare skyer af ilt, brint, helium og neon. I stedet for, siden vi er tilbage i det 21. århundrede, har vi rumfartøjet Interstellar Boundary Explorer (IBEX), som nu har foretaget de første nogensinde direkte observationer af neutrale brint- og iltatomer, der flyder ind i vores solsystem fra regionen uden for vores heliosfære. Overraskende er dette materiale mere 'fremmed', end forskere havde forventet, da sagen i den galaktiske vind ikke indeholder det samme nøjagtige materiale som det, vores solsystem er lavet af.
Den vigtigste konstatering er, at der er mindre ilt "derude." For hver 20 neonatomer i den galaktiske vind er der 74 iltatomer. I vores eget solsystem er der imidlertid for hvert 20 neonatomer 111 oxygenatomer. Det betyder mere ilt i et givet område i solsystemet end i det lokale interstellare rum.
”Vores solsystem er anderledes end pladsen lige udenfor det, og det antyder to muligheder,” sagde David McComas, den vigtigste efterforsker for IBEX. Enten udviklede solsystemet sig i en separat, mere iltrig del af galaksen end hvor vi i øjeblikket har bopæl, eller en masse kritisk, livgivende ilt ligger fanget i interstellære støvkorn eller is, der ikke er i stand til at bevæge sig frit i rummet. ”
Uanset hvad, sagde forskerne, har dette indflydelse på videnskabelige modeller for, hvordan vores solsystem - og liv - dannede. Og mere end blot at hjælpe med at bestemme fordelingen af elementer i det interstellare medium, disse nye målinger giver spor om, hvordan og hvor vores solsystem dannet, de kræfter, der fysisk former vores solsystem, og endda historien om andre stjerner på Mælkevejen .
”Dette fremmede interstellære materiale er virkelig de ting, som stjerner og planeter og mennesker er lavet af - og det er meget vigtigt at måle det direkte,” sagde McComas under en pressemeddelelse tirsdag.
Hvis Spock var medlem af denne mission, ville han sandsynligvis løfte et øjenbryn og sige, ”fascinerende.” *
Interstellare skyer holder elementerne i eksploderede supernovaer, der er spredt over hele galaksen. Når den interstellare vind blæser disse ladede og neutrale partikler gennem Mælkevejen, kan rumfartøjet måle prøver, der gør det til vores solsystem. IBEX scanner hele himlen en gang om året, og hver februar peger dens instrumenter i den rigtige retning for at opfange indgående neutrale atomer. IBEX tællede disse atomer i 2009 og 2010 og har nu fået det bedste og mest komplette glimt af det materiale, der ligger så langt uden for vores eget system.
Ud over at prøve de rå "stjernestoffer" er fundene vigtige, fordi den interstellare gas, der omgiver os, kan påvirke styrken af Solens heliosfære - området med indflydelse fra Solen, og som en afskærmende boble, beskytter os mod farlig galaktisk kosmisk stråler, hvoraf størstedelen ville komme i det indre solsystem, hvis ikke for denne boble.
IBEX opdagede også, at den interstellare vind er cirka 7.000 miles i timen langsommere end tidligere antaget. Dette indikerer, at vores solsystem stadig befinder sig i det, der benævnes "den lokale interstellare sky." Forskerne bemærkede imidlertid, at vi når som helst vil overgå til en anden region inden for et par tusinde år (meget kort på astronomiske tidsskalaer), hvor forholdene vil ændre sig og påvirke heliosfæreens beskyttelsesevne. Og ingen ved, om denne ændring vil være til det bedre eller værre.
Da vores solsystem rejser rundt Mælkevejen gennem den enorme fejring af den kosmiske tid, har heliosfærens stadigt skiftende natur sandsynligvis haft følger for udviklingen af livet på Jorden, da forskellige niveauer af stråling ansporede til genetiske mutationer og måske engrosudryddelser .
”Dette er alt sammen meget spændende, og det har vigtige konsekvenser, når solen bevæger sig gennem rummet og ind og ud af interstellare skyer, varierer fluxen af galaktiske kosmiske stråler,” sagde Priscilla Frisch, seniorforsker, Institut for Astronomi og Astrofysik ved universitetet fra Chicago og en del af IBEX-missionen. ”Og det er optaget i geo-isotopoptegnelserne. En dag kan vi måske forbinde Solens bevægelse gennem interstellare skyer med geologiske optegnelser på Jorden og spore Jordens geologiske historie. ”
Selvom de nye fund giver en større forståelse af vores heliosfære, vil det også hjælpe forskere med at udforske analoge strukturer kaldet "astrosfærer", der omgiver andre stjerner i hele galaksen.
”Vi kender mindst to tilfælde af en anden stjerne med et planetsystem og en astrosfære omkring sig, og dette er de sande analoger til vores eget solsystem,” sagde Seth Redfield, adjunkt, astronomiafdeling, Wesleyan University, i Middletown, Connecticut , også tale under presse briefingen. ”Opdagelsen af andre planeter kombineret med vores forståelse af virkningen af disse galaktiske kosmiske stråler potentielt kunne have på planeter og livets fremkomst og udvikling. Dette er forbindelser, som vi ikke har udforsket fuldt ud, og med disse nye fund fra IBEX kommer de nu til et meget interessant emne at udforske. ”
IBEX er et lille rumfartøj, der er omtrent på størrelse med et kortbord og er en af NASAs lavprisopgaver. Det er i Jordens kredsløb, men kan observere solsystemets kanter med detektorer, der "ser" udad og samler partikler kaldet energiske neutrale atomer. Med data fra IBEX skaber forskere det første kort over grænsen til vores solsystem.
Disse seneste fund fra IBEX blev præsenteret i en række videnskabelige artikler, der optrådte i Astrophysics Journal den 31. januar 2012.
”Dette sæt papirer giver mange af de første direkte målinger af det interstellære medium omkring os,” siger McComas. "Vi har forsøgt at forstå vores galakse i lang tid, og med alle disse observationer sammen tager vi et stort skridt fremad med at vide, hvordan den lokale del af galaksen er."
For mere information: NASA-pressemeddelelse, Yderligere billeder, videoer via Goddard Media Center, Papers: Frakobling af solcellemagnetisk flux, The Interstellar Boundary Explorer (IBEX): Sporing af samspillet mellem heliosfæren og det omgivende interstellære materiale med energisk neutrale atomer,
* Tak til Dwayne Brown fra NASA for Spock-referencen.
