Τρίτη, 11 Απριλίου 2017

Δορυφόροι ανιχνεύουν άτομα στο διάστημα, διαφορετικά από την χημική σύσταση του ηλιακού μας συστήματος

AbdΟ δορυφόρος IBEX της NASA παρατήρησε υδρογόνο, οξυγόνο, νέον καθώς και άτομα ηλίου που δημιουργήθηκαν στο διαστρικό διάστημα, το κενό μέσον μεταξύ των άστρων στον Γαλαξία μας. Έτσι, βρέθηκαν 74 άτομα οξυγόνου για κάθε 20 άτομα νέον στο διαστρικό υλικό, σε σύγκριση με τα 111 άτομα οξυγόνου για κάθε 20 άτομα νέον στο εσωτερικό του ηλιακού συστήματος.
 
Το περισσότεροι υλικό από το διαστρικό μέσο αποτελείται από υδρογόνο και ήλιο. Τα βαρύτερα στοιχεία, όπως το οξυγόνο και το νέον, μεταφέρονται από την έκρηξη ενός σουπερνόβα στο τέλος του κύκλου ζωής ενός αστεριού.
 
Η εικόνα δείχνει ότι πολλά από τα βασικά συστατικά για τη ζωή σχηματίζονται στο διάστημα. Η Γη σχηματίστηκε από την σκόνη παλιών άστρων, και αργότερα οι μετεωρίτες και οι κομήτες παρέδωσαν ακόμη περισσότερο υλικά στον πλανήτη μας. Όμως οι επιστήμονες εξακολουθούν να είναι αβέβαιοι για ποιά μόρια έπαιξαν το σημαντικότερο ρόλο στην προέλευση της ζωής
 
Ο δορυφόρος IBEX, μια αποστολή κόστους 169 εκατομμυρίων που πετάει σε ύψος περίπου 330.000 χιλιομέτρων, έχει σκοπό την χαρτογράφηση των συνόρων του ηλιακού συστήματος. Εκτοξεύθηκε το 2008 και έκτοτε εξερευνά τα σύνορα του ηλιακού μας συστήματος, τη λεγόμενη ηλιόσφαιρα, δηλαδή μέχρι εκεί που φθάνει η επικράτεια της επιρροής του ηλιακού ανέμου. Έχει τοποθετηθεί έξω από το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη μας, επειδή πρέπει να ανιχνεύσει ενεργητικά σωματίδια που έρχονται από τη εξωτερική ηλιόσφαιρα και το διαστρικό διάστημα.
 
Τελευταία εντόπισε άτομα από το διαστρικό διάστημα που συνεχώς ρέουν προς τη Γη και που είναι διαφορετικά από τη χημική σύνθεση του ηλιακού συστήματος.
"Έχουμε μετρήσει άμεσα τέσσερις διαφορετικές κατηγορίες ατόμων από το διαστρικό διάστημα και η σύνθεση τους δεν ταιριάζει ακριβώς με αυτά που βλέπουμε στο ηλιακό σύστημα", δήλωσε ο Eric Christian, ειδικός επιστήμονας της αποστολής IBEX. "Οι παρατηρήσεις του IBEX ρίχνουν νέο φως στο μυστήριο της ζώνης, όπου τελειώνει το ηλιακό σύστημα και αρχίζει το διαστρικό διάστημα."
 
Ηλιόσφαιρα
Τα στοιχεία υπαινίσσονται ότι η περιοχή του διαστρικού διαστήματος λίγο έξω από το ηλιακό μας σύστημα μπορεί να έχει εκεί πέρα έλλειψη οξυγόνου, σε σύγκριση με την αφθονία του οξυγόνου στο εσωτερικό της ηλιόσφαιρας – που έχει  σχήμα φυσαλίδας και που προστατεύει το εσωτερικό του ηλιακού συστήματος από την επικίνδυνη κοσμική ακτινοβολία. Απέχει δε περίπου 100 φορές περισσότερο από τη Γη, από όσο απέχει ο πλανήτης μας από τον ήλιο. Το σχήμα αυτό το απέκτησε λόγω της πίεσης που ασκεί ο ηλιακός άνεμος, που μπλοκάρει την επικίνδυνη κοσμική ακτινοβολία από το να φτάσει στη Γη.
 
Η ηλιόσφαιρα και το μαγνητικό πεδίο της απωθούν τα ιονισμένα θανατηφόρα κοσμικά σωματίδια, που αποτελούν κατάλοιπα των υπερκαινοφανών εκρήξεων, είναι διάχυτα στο διαστρικό χώρο και ταξιδεύουν με ταχύτητα 80.000 χλμ. την ώρα. Περίπου μισά από αυτά τα σωματίδια του διαστρικού »ανέμου» έχουν ουδέτερο ηλεκτρικό φορτίο και μπορούν να εισχωρήσουν στο ηλιακό μας σύστημα. Λιγοστά από αυτά τα ουδέτερα σωματίδια ύλης (υδρογόνου, οξυγόνου και νέον) που φθάνουν μέχρι τη Γη, το ΙΒΕΧ για πρώτη φορά μπόρεσε να τα ανιχνεύσει. Περίπου 30 χρόνια χρειάζονται αυτά τα σωματίδια μέχρι να διασχίσουν την ηλιόσφαιρα και να φθάσουν στη Γη.

Το ΙΒΕΧ, επίσης, ανακάλυψε ότι ο διαστρικός «άνεμος» των σωματιδίων κινείται με μια ταχύτητα 11.000 km/h, πιο αργά από ό,τι πίστευαν ως τώρα οι επιστήμονες.
 
Ακόμα, οι νέοι υπολογισμοί δείχνουν ότι το ηλιακό μας σύστημα φαίνεται να βρίσκεται στην άκρη ενός από τα πολλά χαμηλής πυκνότητας διαστρικά νέφη αερίων και σκόνης που υπάρχουν στον γαλαξία μας, ενώ δεν αποκλείεται να βγει από αυτό το νέφος σε λίγες χιλιάδες χρόνια, οπότε θα βρεθεί σε ένα τελείως διαφορετικό γαλαξιακό περιβάλλον.
 
Είναι σημαντικό να γνωρίζουμε πού βρίσκεται ο ήλιος μας σε σχέση με τα τοπικά (διαστρικά) νέφη, λένε οι ειδικοί. Έτσι, για πρώτη φορά έχουμε μια εικόνα για τη σχετική θέση του ήλιου μας σε σχέση με το τοπικό διαστρικό νέφος. Όπως εξηγούν, η δομή της ηλιόσφαιρας αλλάζει ανάλογα με το αν το ηλιακό μας σύστημα βρίσκεται μέσα ή έξω από ένα διαστρικό νέφος και αυτό έχει συνέπειες για το πόσο καλά μας προστατεύει από την θανατηφόρα κοσμική ακτινοβολία.
 
Η ιδιαιτερότητα του ηλιακού μας συστήματος
Το ηλιακό μας σύστημα είναι διαφορετικό από τον χώρο ακριβώς έξω από αυτό, γεγονός που υποδηλώνει δύο δυνατότητες, δηλώνει ο κύριος ερευνητές του IBEX  David McComas. "Είτε το ηλιακό σύστημα εξελίχθηκε σε μια ξεχωριστή, πιο πλούσια σε οξυγόνο θέση ου Γαλαξία μας, εκεί όπου σήμερα διαμένουμε, ή μια μεγάλη κρίσιμη ποσότητα του ζωογόνου οξυγόνου βρίσκεται παγιδευμένη στους διαστρικούς κόκκους της σκόνης ή του πάγου, και δεν μπορεί να μετακινείται  ελεύθερα σε όλο το διάστημα”.
 
Ο ήλιος και οι πλανήτες κινούνται με μια υπερβολική ταχύτητα μέσα στον Γαλαξία, πάνω από 220 km/s. Το ηλιακό σύστημα πλέον ταξιδεύει μέσα από μια περιοχή που είναι γνωστή ως το τοπικό διαστρικό νέφος, και αναμένεται να βγει από το τοπικό περιβάλλον και να εισέλθει σε μια νέα περιοχή του διαστρικού διαστήματος σε μερικές εκατοντάδες μέχρι μερικές χιλιάδες χρόνια, σύμφωνα με τους επιστήμονες.
 
Οι ίδιοι λένε ότι το τοπικό νέφος είναι ιδιαίτερα ασθενές. Είναι λιγότερο πυκνό από τα γύρω διαστρικά νέφη, και τόσο λεπτό που η απόσταση μεταξύ των ατόμων μπορεί να είναι μερικά έτη φωτός.
 
Οι προηγούμενες μετρήσεις για τα διαστρικά άτομα ηλίου από το διαστημικό σκάφος Ulysses έδειξαν ότι το ηλιακό σύστημα μπορεί να προέκυψε από το τοπικό νέφος. Αλλά τα τελευταία στοιχεία του IBEX, τα οποία εντόπισαν εισερχόμενα άτομα να κινούνται με μικρότερη ταχύτητα, δείχνουν ότι η ηλιόσφαιρα είναι ακόμη ενσωματωμένη στο τοπικό διαστρικό νέφος.
 
Μόνο ουδέτερα διαστρικά άτομα μπορούν να εισέλθουν στην ηλιόσφαιρα, τρυπώντας το απώτατο όριο του ηλιακού συστήματος και κατευθύνονται προς τον ήλιο εδώ και 30 χρόνια μέχρι να φτάσουν στην περιοχή μας και να ανιχνευτούν από το IBEX. Τα φορτισμένα άτομα εκτρέπονται από το μαγνητικό πεδίο του ήλιου και δεν φθάνουν ποτέ στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα.
 
Η αποστολή Ulysses της NASA είχε εντοπίσει ένα ‘εξωγήινο’ στοιχείο ελαφριάς διαστρικής ύλης, το ήλιο, αλλά τώρα ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά βαρύτερα στοιχεία της διαστρικής ύλης. Οι αστρονόμοι θα έχουν την ευκαιρία να μάθουν ακόμα περισσότερα πράγματα για την »εξωγήινη» ύλη εκτός της ηλιόσφαιρας, όταν τα δύο διαστημόπλοια Voyager, που εκτοξεύτηκαν το 1977, διασχίζουν οριστικά το σύνορο του ηλιακού μας συστήματος.