Astronomie

Pourquoi notre héliosphère est-elle en forme de croissant asymétrique ?

Pourquoi notre héliosphère est-elle en forme de croissant asymétrique ?

Les grandes nouvelles récentes de l'astronomie sur la forme de croissant asymétrique de notre héliosphère m'ont dérouté…

Certains articles mentionnent l'influence sur la limite la plus externe de notre système solaire des cations très chauds, et puisque les charges positives sont affectées différemment par les champs magnétiques que les négatifs, c'est peut-être la raison…

Ou peut-être vivons-nous dans une partie étrange de la Galaxie ?

Peut-être que personne ne le sait encore, et je suis trop excité ici…


La bulle d'influence du soleil peut avoir la forme d'un croissant dégonflé

Les scientifiques ont développé une nouvelle prédiction de la forme de la bulle entourant notre système solaire en utilisant un modèle développé avec les données des missions de la NASA.

Toutes les planètes de notre système solaire sont enfermées dans une bulle magnétique, creusée dans l'espace par la matière en écoulement constant du Soleil, le vent solaire. En dehors de cette bulle se trouve le milieu interstellaire - le gaz ionisé et le champ magnétique qui remplit l'espace entre les systèmes stellaires de notre galaxie. Une question que les scientifiques tentent de répondre depuis des années concerne la forme de cette bulle, qui voyage dans l'espace alors que notre Soleil tourne autour du centre de notre galaxie. Traditionnellement, les scientifiques considéraient l'héliosphère comme une forme de comète, avec un bord d'attaque arrondi, appelé nez, et une longue queue derrière.

Recherche publiée dans Astronomie de la nature en mars et présenté sur la couverture du journal de juillet offre une forme alternative qui n'a pas cette longue queue : le croissant dégonflé.

La forme de l'héliosphère est difficile à mesurer de l'intérieur. Le bord le plus proche de l'héliosphère est à plus de dix milliards de kilomètres de la Terre. Seuls les deux vaisseaux spatiaux Voyager ont mesuré directement cette région, ne nous laissant que deux points de données de vérité au sol sur la forme de l'héliosphère.

De près de la Terre, nous étudions notre frontière avec l'espace interstellaire en capturant et en observant les particules volant vers la Terre. Cela inclut les particules chargées provenant de parties éloignées de la galaxie, appelées rayons cosmiques galactiques, ainsi que celles qui étaient déjà dans notre système solaire, voyagent vers l'héliopause et sont renvoyées vers la Terre par une série complexe de processus électromagnétiques. Ceux-ci sont appelés atomes neutres énergétiques, et parce qu'ils sont créés en interagissant avec le milieu interstellaire, ils agissent comme un proxy utile pour cartographier le bord de l'héliosphère. C'est ainsi que la mission Interstellar Boundary Explorer de la NASA, ou IBEX, étudie l'héliosphère, utilisant ces particules comme une sorte de radar, traçant la frontière de notre système solaire à l'espace interstellaire.

Pour donner un sens à ces données complexes, les scientifiques utilisent des modèles informatiques pour transformer ces données en une prédiction des caractéristiques de l'héliosphère. Merav Opher, auteur principal de la nouvelle recherche, dirige un centre scientifique DRIVE financé par la NASA et la NSF à l'Université de Boston et se concentre sur le défi.

Cette dernière itération du modèle d'Opher utilise les données des missions scientifiques planétaires de la NASA pour caractériser le comportement du matériau dans l'espace qui remplit la bulle de l'héliosphère et obtenir une autre perspective sur ses frontières. La mission Cassini de la NASA emportait un instrument, conçu pour étudier les particules piégées dans le champ magnétique de Saturne, qui a également fait des observations de particules rebondissant vers le système solaire interne. Ces mesures sont similaires à celles d'IBEX, mais offrent une perspective distincte sur la limite de l'héliosphère.

De plus, la mission New Horizons de la NASA a fourni des mesures des ions captés, des particules qui sont ionisées dans l'espace et qui sont captées et se déplacent avec le vent solaire. En raison de leur origine distincte des particules du vent solaire sortant du Soleil, les ions de captage sont beaucoup plus chauds que les autres particules du vent solaire – et c'est de ce fait que repose le travail d'Opher.

"Il y a deux fluides mélangés. Vous avez un composant très froid et un composant beaucoup plus chaud, les ions de captage", a déclaré Opher, professeur d'astronomie à l'Université de Boston. "Si vous avez du fluide froid et du fluide chaud, et que vous les placez dans l'espace, ils ne se mélangeront pas - ils évolueront principalement séparément. Ce que nous avons fait était de séparer ces deux composants du vent solaire et de modéliser la forme 3D résultante de l'héliosphère."

Considérant séparément les composants du vent solaire, combinés aux travaux antérieurs d'Opher utilisant le champ magnétique solaire comme force dominante dans la formation de l'héliosphère, ont créé une forme de croissant dégonflé, avec deux jets s'éloignant de la partie bulbeuse centrale de l'héliosphère, et manquant notamment le longue queue prédite par de nombreux scientifiques.

"Parce que les ions de captage dominent la thermodynamique, tout est très sphérique. Mais parce qu'ils quittent le système très rapidement au-delà du choc de terminaison, toute l'héliosphère se dégonfle", a déclaré Opher.

La forme de notre bouclier

La forme de l'héliosphère est plus qu'une question de curiosité académique : l'héliosphère sert de bouclier à notre système solaire contre le reste de la galaxie.

Les événements énergétiques dans d'autres systèmes stellaires, comme la supernova, peuvent accélérer les particules à presque la vitesse de la lumière. Ces particules fusent dans toutes les directions, y compris dans notre système solaire. Mais l'héliosphère agit comme un bouclier : elle absorbe environ les trois quarts de ces particules extrêmement énergétiques, appelées rayons cosmiques galactiques, qui entreraient dans notre système solaire.

Ceux qui réussissent peuvent faire des ravages. Nous sommes protégés sur Terre par le champ magnétique et l'atmosphère de notre planète, mais la technologie et les astronautes dans l'espace ou sur d'autres mondes sont exposés. L'électronique et les cellules humaines peuvent être endommagées par les effets des rayons cosmiques galactiques - et parce que les rayons cosmiques galactiques transportent tellement d'énergie, ils sont difficiles à bloquer d'une manière pratique pour les voyages dans l'espace. L'héliosphère est la principale défense des astronautes contre les rayons cosmiques galactiques, donc comprendre sa forme et comment cela influence le taux de rayons cosmiques galactiques projetant notre système solaire est une considération clé pour la planification de l'exploration spatiale robotique et humaine.

La forme de l'héliosphère fait également partie du puzzle pour rechercher la vie sur d'autres mondes. Le rayonnement nocif des rayons cosmiques galactiques peut rendre un monde inhabitable, un destin évité dans notre système solaire en raison de notre puissant bouclier céleste. À mesure que nous en apprenons davantage sur la façon dont notre héliosphère protège notre système solaire - et comment cette protection a pu changer au cours de l'histoire du système solaire - nous pouvons rechercher d'autres systèmes stellaires qui pourraient avoir une protection similaire. Et une partie de cela est la forme : nos sosies héliosphériques sont-elles des formes de comètes à longue queue, des croissants dégonflés ou autre chose ?

Quelle que soit la véritable forme de l'héliosphère, une prochaine mission de la NASA sera une aubaine pour élucider ces questions : la sonde de cartographie et d'accélération interstellaire, ou IMAP.

IMAP, dont le lancement est prévu en 2024, cartographiera les particules refluant vers la Terre depuis les limites de l'héliosphère. IMAP s'appuiera sur les techniques et les découvertes de la mission IBEX pour jeter un nouvel éclairage sur la nature de l'héliosphère, l'espace interstellaire et la façon dont les rayons cosmiques galactiques pénètrent dans notre système solaire.

Le DRIVE Science Center d'Opher vise à créer un modèle testable de l'héliosphère à temps pour le lancement d'IMAP. Leurs prédictions de la forme et d'autres caractéristiques de l'héliosphère - et comment cela se refléterait dans les particules revenant de la frontière - fourniraient une base de référence pour les scientifiques à comparer avec les données de l'IMAP.


La NASA dit que nous vivons tous dans un «croissant dégonflé» géant, oui vraiment

Dans un article publié le 5 août, des chercheurs de la NASA ont expliqué les nouvelles découvertes d'une étude publiée dans Astronomie de la nature qui a prédit quelle était la forme de notre système solaire, et il a été comparé à un "croissant dégonflé".

L'étude de Astronomie de la nature a proposé la forme possible de l'univers, en utilisant les données de la NASA. « Il y avait un consensus, depuis les travaux pionniers de Baranov et Malama, sur le fait que la forme de l'héliosphère ressemble à une comète. Plus récemment, cette forme standard a été remise en cause par la prise de conscience que le champ magnétique solaire joue un rôle crucial dans l'entonnoir de l'héliogaine ( HS) le vent solaire s'écoule dans deux structures en forme de jet. Les observations de Cassini sur des atomes neutres énergétiques suggèrent en outre que l'héliosphère n'a pas de queue », a déclaré l'étude.

Sur le site Web de la NASA, l'article expliquait que des recherches antérieures du Dr Merav Opher, professeur d'astronomie à l'Université de Boston, avaient montré comment les champs magnétiques et les jets créaient la forme d'une pâtisserie pour le petit déjeuner. "Considérant séparément les composants du vent solaire, combinés aux travaux antérieurs d'Opher utilisant le champ magnétique solaire comme force dominante dans la formation de l'héliosphère, ont créé une forme de croissant dégonflé, avec deux jets s'enroulant loin de la partie bulbeuse centrale de l'héliosphère, et manquant notamment la longue queue prédite par de nombreux scientifiques », a déclaré l'article de la NASA.

Opher a comparé la forme du système solaire à un cocon autour du soleil. "Chaque étoile a un cocon autour d'elle. La plupart des étoiles qui ont des vents et qui bougent. Elles ont des cocons", a-t-elle déclaré. Semaine de l'actualité. "Mon domaine de recherche étudie comment les étoiles, quelle est la nature et la forme des caractéristiques de ces étoiles."

Opher a expliqué l'évolution de la forme de la comète aux découvertes en forme de croissant qui ont commencé il y a cinq ans. "La forme cocon signifie que vous avez une tête comme un bateau qui traverse une rivière. Une tête et une longue queue derrière, comme une comète. Ce que mes études ont montré, déjà en 2015 - nous avons commencé cela - et puis il y a d'autres observations qui corroborent cela, c'est que le cocon du soleil n'a pas de queue qui s'étend sur des milliers et des milliers de ce que nous appelons des unités astronomiques, à une distance comparable au soleil. C'est une queue courte », a-t-elle déclaré. "Nous avions avancé ce drôle de nom en 2015, une forme de croissant, car ce n'est pas une bulle, mais il a ces deux cornes qui se prolongent en arrière qui ressemblent à des cornes de croissant."

Elle a également expliqué qu'au cours des cinq années écoulées depuis que la forme du croissant a été suggérée, de nouvelles découvertes montrent qu'elle est plus sphérique, la faisant apparaître "dégonflée".

"Ce que montre cette nouvelle étude, c'est que la forme - ce cocon - est sphérique à l'avant. C'est comme un croissant. C'est toujours la principale conclusion que [it] ressemble à un croissant, et maintenant ils l'appelleront un "croissant dégonflé" ,' parce que c'est beaucoup plus sphérique et beaucoup plus court dans toutes les directions", a-t-elle déclaré. "Pourquoi j'insiste sur la forme du croissant dégonflé, c'est parce que le fait que notre bulle est plus petite et dégonflée, cela parle à nouveau de la nature de cette bulle. Nous découvrons que notre compréhension du fonctionnement de cette bulle est très différente de ce que nous avons compris avant."

L'étude fournit un moyen d'étudier les jets, qui sont "des phénomènes incroyables et puissants que vous regardez dans le ciel et sortez des trous noirs, sortez des galaxies sont des flux collimatés très puissants, la plupart d'entre eux sont relativistes". Opher a dit que, même si nous avons des jets différents, c'est toujours une opportunité de les étudier.

"Dans notre arrière-cour, notre soleil a un cas très similaire. Nous avons des jets. Ces cornes du croissant sont des jets, mais elles sont un frère ou une sœur faible et relativiste de ces jets puissants. L'analogue de ces jets relativistes très puissants que nous voir partout dans l'univers, mais maintenant nous avons découvert que les étoiles peuvent aussi avoir des jets, venant des vents. Ces cornes du croissant sont très excitantes, car nous pouvons étudier les jets stellaires dans notre jardin, et nous avons des mesures que nous pouvons étudier et fermer un phénomène qui est extrêmement universel. Même s'il est non relativiste et lent, c'est dans notre arrière-cour. Donc, vous pouvez vraiment comprendre différemment que si vous regardez depuis une antenne parabolique que vous ne pouvez voir ces choses que de loin », elle a dit.

Opher a également déclaré que comprendre la nature de notre cocon et comment il empêche certaines particules énergétiques d'entrer est important pour comprendre comment la vie se développe. « Nous avons un cocon habitable, et nous savons que ce cocon protège 75 % [des particules énergétiques]. Dans quelle mesure cela a-t-il été crucial pour le développement de la vie ? Nous essayons toujours de comprendre cela, mais il est clair que nous devons comprendre comment d'autres bulles sont formées, leur nature, afin de comprendre le développement de la vie.


Héliosphère

Nos rédacteurs examineront ce que vous avez soumis et détermineront s'il faut réviser l'article.

Héliosphère, la région entourant le Soleil et le système solaire qui est remplie du champ magnétique solaire et des protons et électrons du vent solaire.

Le champ magnétique solaire dans l'héliosphère a une structure dipolaire. Les lignes de champ magnétique qui sont transportées vers l'extérieur du Soleil par le vent solaire restent attachées à la surface du Soleil. En raison de la rotation du Soleil, les lignes sont dessinées dans une structure en spirale. Dans un hémisphère (soit le nord ou le sud), les lignes de champ magnétique sont dirigées vers l'intérieur, et dans l'autre elles sont dirigées vers l'extérieur. Entre ces deux hémisphères différents se trouve une structure appelée nappe de courant héliosphérique.

Le vent solaire s'écoule vers l'extérieur à travers le système solaire dans le milieu interstellaire (ISM) et commence à ressentir les effets de l'ISM au moment du choc de terminaison, où le vent solaire commence à perdre de la vitesse. La région au-delà du choc de terminaison dans laquelle le vent solaire ralentit s'appelle l'héliogaine. Les atomes neutres dans l'héliogaine forment un « ruban » qui est probablement causé par les particules du vent solaire réfléchies dans le système solaire par le champ magnétique de l'ISM. À la limite extérieure de l'héliogaine se trouve l'héliopause, où la pression extérieure du vent solaire équilibre la pression de l'ISM entrant. L'héliopause est généralement considérée comme la limite du système solaire et se trouve à environ 123 unités astronomiques (UA 1 unité astronomique = 150 millions de km) du Soleil. (Par comparaison, Neptune, la planète la plus éloignée, est à 30 UA du Soleil.)


Découvrir la forme de notre système solaire

Un modèle mis à jour suggère que la forme de la bulle d'influence du Soleil, l'héliosphère (vue en jaune), pourrait être une forme de croissant dégonflé, plutôt que la forme de comète à longue queue suggérée par d'autres recherches. Crédit : Opher, et al.

Les scientifiques ont développé une nouvelle prédiction de la forme de la bulle entourant notre système solaire en utilisant un modèle développé avec les données des missions de la NASA.

Toutes les planètes de notre système solaire sont enfermées dans une bulle magnétique, creusée dans l'espace par la matière en écoulement constant du Soleil, le vent solaire. À l'extérieur de cette bulle se trouve le milieu interstellaire, le gaz ionisé et le champ magnétique qui remplissent l'espace entre les systèmes stellaires de notre galaxie. Une question que les scientifiques tentent de répondre depuis des années concerne la forme de cette bulle, qui voyage dans l'espace alors que notre Soleil tourne autour du centre de notre galaxie. Traditionnellement, les scientifiques considéraient l'héliosphère comme une forme de comète, avec un bord d'attaque arrondi, appelé nez, et une longue queue derrière.

Recherche publiée dans Astronomie de la nature en mars et présenté sur la couverture du journal de juillet offre une forme alternative qui n'a pas cette longue queue : le croissant dégonflé.

La forme de l'héliosphère est difficile à mesurer de l'intérieur. Le bord le plus proche de l'héliosphère est à plus de dix milliards de kilomètres de la Terre. Seuls les deux vaisseaux spatiaux Voyager ont mesuré directement cette région, ne nous laissant que deux points de données de vérité au sol sur la forme de l'héliosphère.

Certaines recherches suggèrent que l'héliosphère a une longue queue, un peu comme une comète, bien qu'un nouveau modèle pointe vers une forme qui n'a pas cette longue queue. Crédit : Studio de visualisation scientifique/Laboratoire d'imagerie conceptuelle de la NASA

De près de la Terre, nous étudions notre frontière avec l'espace interstellaire en capturant et en observant les particules volant vers la Terre. Cela inclut les particules chargées provenant de parties éloignées de la galaxie, appelées rayons cosmiques galactiques, ainsi que celles qui étaient déjà dans notre système solaire, voyagent vers l'héliopause et sont renvoyées vers la Terre par une série complexe de processus électromagnétiques. Ceux-ci sont appelés atomes neutres énergétiques, et parce qu'ils sont créés en interagissant avec le milieu interstellaire, ils agissent comme un proxy utile pour cartographier le bord de l'héliosphère. C'est ainsi que la mission Interstellar Boundary Explorer de la NASA, ou IBEX, étudie l'héliosphère, utilisant ces particules comme une sorte de radar, traçant la frontière de notre système solaire à l'espace interstellaire.

Pour donner un sens à ces données complexes, les scientifiques utilisent des modèles informatiques pour transformer ces données en une prédiction des caractéristiques de l'héliosphère. Merav Opher, auteur principal de la nouvelle recherche, dirige un centre scientifique DRIVE financé par la NASA et la NSF à l'Université de Boston et se concentre sur le défi.

Cette dernière itération du modèle d'Opher utilise les données des missions scientifiques planétaires de la NASA pour caractériser le comportement du matériau dans l'espace qui remplit la bulle de l'héliosphère et obtenir une autre perspective sur ses frontières. La mission Cassini de la NASA emportait un instrument, conçu pour étudier les particules piégées dans le champ magnétique de Saturne, qui a également fait des observations de particules rebondissant vers le système solaire interne. Ces mesures sont similaires à celles d'IBEX, mais offrent une perspective distincte sur la limite de l'héliosphère.

Pour comprendre l'habitabilité potentielle des exoplanètes, cela peut aider les scientifiques à savoir si notre héliosphère ressemble plus à l'astrosphère relativement raccourcie de BZ Cam (à gauche), à ​​la longue astrosphère de Mira (à droite) ou a une forme entièrement différente. Crédit : NASA/Casalegno/GALEX

De plus, la mission New Horizons de la NASA a fourni des mesures des ions captés, des particules qui sont ionisées dans l'espace et qui sont captées et se déplacent avec le vent solaire. En raison de leurs origines distinctes des particules du vent solaire sortant du Soleil, les ions de captage sont beaucoup plus chauds que les autres particules du vent solaire – et c'est de ce fait que repose le travail d'Opher.

"Il y a deux fluides mélangés. Vous avez un composant très froid et un composant beaucoup plus chaud, les ions de captage", a déclaré Opher, professeur d'astronomie à l'Université de Boston. "Si vous avez du fluide froid et du fluide chaud, et que vous les placez dans l'espace, ils ne se mélangeront pas - ils évolueront principalement séparément. Ce que nous avons fait, c'est séparer ces deux composants du vent solaire et modéliser la forme 3D résultante de l'héliosphère."

Considérant séparément les composants du vent solaire, combinés aux travaux antérieurs d'Opher utilisant le champ magnétique solaire comme force dominante dans la formation de l'héliosphère, ont créé une forme de croissant dégonflé, avec deux jets s'éloignant de la partie bulbeuse centrale de l'héliosphère, et manquant notamment le longue queue prédite par de nombreux scientifiques.

"Parce que les ions de captage dominent la thermodynamique, tout est très sphérique. Mais parce qu'ils quittent le système très rapidement au-delà du choc de terminaison, toute l'héliosphère se dégonfle", a déclaré Opher.

Un modèle mis à jour suggère que la forme de la bulle d'influence du Soleil, l'héliosphère (vue en jaune), pourrait être une forme de croissant dégonflé, plutôt que la forme de comète à longue queue suggérée par d'autres recherches. Crédit : Opher, et al.

La forme de notre bouclier

La forme de l'héliosphère est plus qu'une question de curiosité académique : l'héliosphère sert de bouclier à notre système solaire contre le reste de la galaxie.

Les événements énergétiques dans d'autres systèmes stellaires, comme la supernova, peuvent accélérer les particules à presque la vitesse de la lumière. Ces particules fusent dans toutes les directions, y compris dans notre système solaire. Mais l'héliosphère agit comme un bouclier : elle absorbe environ les trois quarts de ces particules extrêmement énergétiques, appelées rayons cosmiques galactiques, qui entreraient dans notre système solaire.

Ceux qui réussissent peuvent faire des ravages. Nous sommes protégés sur Terre par le champ magnétique et l'atmosphère de notre planète, mais la technologie et les astronautes dans l'espace ou sur d'autres mondes sont exposés. L'électronique et les cellules humaines peuvent être endommagées par les effets des rayons cosmiques galactiques - et parce que les rayons cosmiques galactiques transportent tellement d'énergie, ils sont difficiles à bloquer d'une manière pratique pour les voyages dans l'espace. L'héliosphère est la principale défense des astronautes contre les rayons cosmiques galactiques, donc comprendre sa forme et comment cela influence le taux de rayons cosmiques galactiques projetant notre système solaire est une considération clé pour la planification de l'exploration spatiale robotique et humaine.

  • Certaines recherches suggèrent que l'héliosphère a une longue queue, un peu comme une comète, bien qu'un nouveau modèle pointe vers une forme qui n'a pas cette longue queue. Crédit : Studio de visualisation scientifique/Laboratoire d'imagerie conceptuelle de la NASA
  • Pour comprendre l'habitabilité potentielle des exoplanètes, cela peut aider les scientifiques à savoir si notre héliosphère ressemble plus à l'astrosphère relativement raccourcie de BZ Cam (à gauche), à ​​la longue astrosphère de Mira (à droite) ou a une forme entièrement différente. Crédit : NASA/Casalegno/GALEX

La forme de l'héliosphère fait également partie du puzzle pour rechercher la vie sur d'autres mondes. Le rayonnement nocif des rayons cosmiques galactiques peut rendre un monde inhabitable, un sort évité dans notre système solaire en raison de notre puissant bouclier céleste. À mesure que nous en apprenons davantage sur la façon dont notre héliosphère protège notre système solaire – et comment cette protection a pu changer au cours de l'histoire du système solaire – nous pouvons rechercher d'autres systèmes stellaires qui pourraient avoir une protection similaire. Et une partie de cela est la forme : nos sosies héliosphériques sont-elles des formes de comètes à longue queue, des croissants dégonflés ou autre chose ?

Quelle que soit la véritable forme de l'héliosphère, une prochaine mission de la NASA sera une aubaine pour élucider ces questions : la sonde de cartographie et d'accélération interstellaire, ou IMAP.

IMAP, dont le lancement est prévu en 2024, cartographiera les particules refluant vers la Terre depuis les limites de l'héliosphère. IMAP s'appuiera sur les techniques et les découvertes de la mission IBEX pour jeter un nouvel éclairage sur la nature de l'héliosphère, l'espace interstellaire et la façon dont les rayons cosmiques galactiques pénètrent dans notre système solaire.

Le DRIVE Science Center d'Opher vise à créer un modèle testable de l'héliosphère à temps pour le lancement d'IMAP. Leurs prédictions de la forme et d'autres caractéristiques de l'héliosphère - et comment cela se refléterait dans les particules revenant de la frontière - fourniraient une base de référence pour les scientifiques à comparer avec les données de l'IMAP.


Notre système solaire a-t-il la forme d'un croissant ou d'une crevette géante ?

Notre soleil émet de puissants vents solaires qui s'enroulent autour des planètes de notre système solaire comme une bulle géante. Cette bulle magnétique, appelée héliosphère, protège les planètes des rayonnements cosmiques nocifs rejetés à la suite d'événements cosmiques puissants comme les supernovae.

Les scientifiques soupçonnent depuis longtemps que l'héliosphère pourrait avoir la forme d'une comète, avec un « nez » distinct et pointu et une longue queue large. Mais selon de nouvelles recherches publiées dans la revue Astronomie de la nature, ce n'est pas le cas. La vérité est bien plus savoureuse.

Vous aimez notre univers badass. Nous aussi. Discutons-en ensemble.

Après avoir mené une série de simulations utilisant les données de diverses missions de la NASA, une équipe d'astronomes pense maintenant que l'héliosphère de notre système solaire pourrait avoir la forme d'un "croissant dégonflé". Personnellement, on voit une crevette géante.

Les scientifiques ont récemment localisé l'emplacement du centre du système solaire, mais définir sa forme de l'intérieur est une tâche délicate. Pour avoir une idée de la forme que prend le système solaire, les chercheurs doivent d'abord identifier tous les matériaux qu'il contient. Évidemment, nous avons des planètes et des lunes, des astéroïdes et des comètes, de minuscules bactéries et Steve Buscemi. Mais il y a aussi plein d'autres choses là-dedans.

Les données de la frontière entre le système solaire et le reste de l'espace, connues sous le nom d'héliopause, sont rares. Le vaisseau spatial Voyager, qui a été lancé en 1977, a atteint le bord du système solaire il y a seulement quelques années. Cela porte le total des points de données in situ à la périphérie du système solaire à, eh bien, deux.

Heureusement, d'autres missions fournissent des indices utiles qui permettent aux scientifiques de créer un aperçu approximatif de notre maison en forme de bulle.

La mission Interstellar Boundary Explorer (IBEX) de la NASA étudie les rayons cosmiques qui se dirigent vers la Terre depuis les confins lointains de la galaxie, ainsi qu'un autre type de particule appelée atome neutre énergétique, qui provient ici du système solaire. Ils tournent en rond, heurtant l'héliopause et mdasha à 10 milliards de kilomètres de la Terre et mdashand zooment en arrière vers notre planète. La mission Cassini, qui a tournoyé autour de Saturne et de ses nombreuses lunes entre 2004 et 2017, disposait également d'un instrument qui étudiait ces particules.

La mission New Horizons a été particulièrement utile. Alors que le vaisseau spatial a balayé le système solaire & mdashpast Pluton, Charon et Arrokoth & mdashit a recueilli des lectures sur un type spécial de particule transportée par les vents solaires appelé ion de ramassage. Ces ions de captage de Frankenstein sont bien plus chauds que d'autres particules chargées beaucoup plus froides trouvées dans le vent solaire parce qu'ils ont été ionisés dans l'espace.

"Si vous avez du fluide froid et du fluide chaud, et que vous les placez dans l'espace, ils ne se mélangeront pas et ils évolueront principalement séparément", a déclaré l'astronome Merav Opher, de l'Université de Boston, dans un communiqué. "Ce que nous avons fait, c'est séparer ces deux composants. du vent solaire et modéliser la forme 3D résultante de l'héliosphère.&rdquo

Si nous prévoyons de nous aventurer plus loin dans le système solaire, il sera essentiel de comprendre sa forme. Cela pourrait nous aider à préparer nos astronautes et leurs futurs espaces de vie aux assauts de radiations auxquels ils seront confrontés sur la lune, Mars et au-delà.


Notre système solaire ressemble à un croissant dégonflé, révèle la NASA

La forme de l'héliosphère est difficile à mesurer de l'intérieur.

Le bord le plus proche de l'héliosphère est à plus de 10 milliards de kilomètres de la Terre.

La mission Interstellar Boundary Explorer de la NASA, ou IBEX, étudie l'héliosphère.

Merav Opher, auteur principal de nouvelles recherches à l'Université de Boston, et ses collègues ont utilisé les données des missions scientifiques planétaires de la NASA pour caractériser le comportement du matériau dans l'espace qui remplit la bulle de l'héliosphère et obtenir une autre perspective sur ses frontières.

“Parce que les ions de captage dominent la thermodynamique, tout est très sphérique. Mais parce qu'ils quittent le système très rapidement au-delà du choc de terminaison, toute l'héliosphère se dégonfle”

dit Opher

La forme de l'héliosphère fait également partie du puzzle pour rechercher la vie sur d'autres mondes.

Le rayonnement nocif des rayons cosmiques galactiques peut rendre un monde inhabitable, un sort évité dans notre système solaire en raison de notre puissant bouclier céleste, ont déclaré les chercheurs.


La NASA dit que nous vivons tous dans une bulle géante en forme de «croissant dégonflé»

Les scientifiques ont développé une nouvelle prédiction de la forme de l'héliosphère - la bulle entourant notre système solaire.

Vendredi 7 août 2020 10:24, Royaume-Uni

La NASA a révélé la forme de la bulle entourant notre système solaire : un croissant dégonflé.

Les scientifiques de l'agence spatiale américaine ont développé une nouvelle prédiction de la forme de l'héliosphère en utilisant un modèle développé avec des données de Nasa missions.

L'héliosphère est la vaste région autour du soleil qui entoure toutes les planètes de notre système solaire.

Il agit comme un bouclier, protégeant les planètes du rayonnement cosmique galactique.

Traditionnellement, les scientifiques considéraient l'héliosphère comme une forme de comète, avec un bord d'attaque arrondi, appelé nez, et une longue queue derrière.

Mais la nouvelle recherche - qui s'appuie sur les données des vaisseaux spatiaux Voyager, la mission Cassini vers Jupiter et la mission New Horizons vers Jupiter et Pluton - suggère que l'héliosphère est plus une forme de croissant qu'une comète.

Les scientifiques ont étudié des particules volant vers la Terre, des particules piégées dans le champ magnétique de Saturne, des particules rebondissant vers le système solaire interne et ont utilisé les données des missions de la NASA pour caractériser le comportement de la matière dans l'espace qui remplit la bulle de l'héliosphère pour cartographier sa frontière.

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Le résultat final était une forme de "croissant dégonflé".

"La forme de l'héliosphère fait également partie du puzzle pour rechercher la vie sur d'autres mondes", a déclaré la NASA.

"Le rayonnement nocif des rayons cosmiques galactiques peut rendre un monde inhabitable, un destin évité dans notre système solaire en raison de notre puissant bouclier céleste.

"Alors que nous en apprenons davantage sur la façon dont notre héliosphère protège notre système solaire - et comment cette protection a pu changer au cours de l'histoire du système solaire - nous pouvons rechercher d'autres systèmes stellaires qui pourraient avoir une protection similaire.

« Et une partie de cela est la forme : nos sosies héliosphériques sont-elles des formes de comètes à longue queue, des croissants dégonflés ou autre chose ? »


Notre système solaire ressemble à un croissant dégonflé, révèle la NASA

Image représentative (avec l'aimable autorisation de : IANS)

Notre système solaire ressemble à un croissant dégonflé, a révélé la NASA après avoir développé une nouvelle prédiction de la forme de la bulle magnétique entourant notre système solaire.

En utilisant les données des missions de la NASA, un modèle mis à jour de notre système solaire suggère que la forme de la bulle d'influence du Soleil, l'héliosphère, pourrait être une forme de croissant dégonflé, plutôt que la forme de comète à longue queue suggérée par d'autres recherches.

La forme de l'héliosphère est plus qu'une question de curiosité académique. L'héliosphère agit comme le bouclier de notre système solaire contre le reste de la galaxie.

Selon de nouvelles recherches publiées dans la revue Nature Astronomy, toutes les planètes de notre système solaire sont enfermées dans une bulle magnétique, creusée dans l'espace par la matière en écoulement constant du Soleil, le vent solaire.

À l'extérieur de cette bulle se trouve le milieu interstellaire - le gaz ionisé et le champ magnétique qui remplissent l'espace entre les systèmes stellaires de notre galaxie.

Traditionnellement, les scientifiques considéraient l'héliosphère comme une forme de comète, avec un bord d'attaque arrondi, appelé nez, et une longue queue derrière.

La forme de l'héliosphère est difficile à mesurer de l'intérieur.

Le bord le plus proche de l'héliosphère est à plus de 10 milliards de kilomètres de la Terre.

La mission Interstellar Boundary Explorer de la NASA, ou IBEX, étudie l'héliosphère.

Merav Opher, auteur principal de nouvelles recherches à l'Université de Boston, et ses collègues ont utilisé les données des missions scientifiques planétaires de la NASA pour caractériser le comportement du matériau dans l'espace qui remplit la bulle de l'héliosphère et obtenir une autre perspective sur ses frontières.

"Parce que les ions de captage dominent la thermodynamique, tout est très sphérique. Mais parce qu'ils quittent le système très rapidement au-delà du choc de terminaison, toute l'héliosphère se dégonfle", a déclaré Opher.

The heliosphere's shape is also part of the puzzle for seeking out life on other worlds.

The damaging radiation from galactic cosmic rays can render a world uninhabitable, a fate avoided in our solar system because of our strong celestial shield, said the researchers.


Solar System’s Heliosphere May Be Smaller and Rounder than Previously Thought (Astronomy / Planetary Science)

The heliosphere is a giant magnetic bubble that contains our Solar System, the solar wind and the solar magnetic field. Outside the heliosphere is the interstellar medium — the ionized gas and magnetic field that fills the space between stellar systems in our Milky Way Galaxy. The shape of the heliosphere has been explored in the past six decades. There was a consensus that its shape is comet-like. New research led by Boston University and Harvard University provides an alternative shape that lacks this long tail: the deflated croissant.

Fig: New model suggests the shape of the Sun’s bubble of influence, the heliosphere (seen in yellow), may be a deflated croissant shape, rather than the long-tailed comet shape suggested by other research. Image credit: Opher et al, doi: 10.1038/s41550-020-1036-0.

The shape of the heliosphere is difficult to measure from within. The closest edge of the heliosphere is more than 16 billion km (10 billion miles) from Earth.

Only NASA’s twin Voyager spacecraft directly measured this region, leaving us with just two points of ground-truth data on the shape of the heliosphere.

From near Earth, scientists study our boundary to interstellar space by capturing and observing particles flying toward Earth.

This includes charged particles that come from distant parts of the Galaxy, called galactic cosmic rays, along with those that were already in our Solar System, travel out towards the heliopause, and are bounced back towards Earth through a complex series of electromagnetic processes.

These are called energetic neutral atoms, and because they are created by interacting with the interstellar medium, they act as a useful proxy for mapping the edge of the heliosphere.

This is how NASA’s Interstellar Boundary Explorer (IBEX) studies the heliosphere, making use of these particles as a kind of radar, tracing out our Solar System’s boundary to interstellar space.

To make sense of these data, scientists use computer models to turn the data into a prediction of the heliosphere’s characteristics.

In the new research, Boston University’s Professor Merav Opher and colleagues used data from several NASA missions to characterize the behavior of material in space that fills the bubble of the heliosphere and get another perspective on its borders.

NASA’s Cassini mission carried an instrument — designed to study particles trapped in Saturn’s magnetic field — that also made observations of particles bouncing back towards the inner Solar System. These measurements are similar to IBEX’s, but provide a distinct perspective on the heliosphere’s boundary.

Additionally, NASA’s New Horizons mission has provided measurements of pick-up ions, particles that are ionized out in space and are picked up and move along with the solar wind.

Because of their distinct origins from the solar wind particles streaming out from the Sun, pick-up ions are much hotter than other solar wind particles — and it’s this fact that the new work hinges on.

Considering the solar wind’s components separately, combined with an earlier work by the team using the solar magnetic field as a dominant force in shaping the heliosphere, created a deflated croissant shape, with two jets curling away from the central bulbous part of the heliosphere, and notably lacking the long tail predicted by many scientists.


Earth’s ‘Shield’

Traditionally, depictions of that bubble have presented it as closely resembling a comet, with a long trail behind it.

The heliosphere, a vast region of space which surrounds and is created by the Sun in the surrounding interstellar medium, is continuously "inflated" by plasma known as the solar wind. Radiation levels inside and outside the heliosphere differ, with the galactic cosmic rays less profuse inside the heliosphere, with planets, such as our Earth, partly shielded from their impact.

Thus, the “bubble” acts as our solar system’s shield against the rest of the galaxy.

NASA studies has been conducting studies into the heliosphere to better understand fundamental physics of space surrounding earth and to glean information regarding space throughout the rest of the universe, as well as regarding what makes planets habitable.

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