Astronomie

Le soleil souffle-t-il une bulle dans le milieu interstellaire ?

Le soleil souffle-t-il une bulle dans le milieu interstellaire ?


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J'ai lu une fois que le vent solaire souffle plus ou moins une "bulle" dans le milieu interstellaire. Cependant, les chiffres que j'ai trouvés en essayant de vérifier cela ne me donnent pas encore une image claire :

  • Le milieu interplanétaire semble avoir une densité moyenne de 5 particules par cm³ (au moins près de la terre).
  • La densité moyenne interstellaire varie considérablement, de 10⁻⁴ à 10⁶ particules par cm³.

Ce que je n'ai pas trouvé, c'est la densité du milieu interstellaire directement autour du système solaire. Je sais que le vent solaire interagit avec le milieu interstellaire, qui est responsable du choc de terminaison, mais je me demande si la différence de densité est suffisamment importante pour que l'on puisse dire que le soleil souffle en fait une "bulle" dans l'interstellaire moyen.

Alors, la densité à l'intérieur de l'héliosphère est-elle bien inférieure à celle directement à l'extérieur ?


À l'heure actuelle, le système solaire est à l'intérieur du nuage interstellaire local (qui est lui-même dans la bulle locale). Le LIC a une densité numérique d'hydrogène neutre de $sim0.1 ext{ cm}^{-3}$, ce qui est un peu inférieur à la densité numérique moyenne d'hydrogène neutre galactique. La bulle locale elle-même est moins dense que la LIC, d'environ un ou deux ordres de grandeur. Dans l'ensemble, cette région de l'espace est moins dense que l'ISM, en moyenne.

Donc, si nous considérons la densité atomique d'hydrogène comme une bonne référence, alors le LIC et les régions environnantes sont en fait moins denses que le système solaire en moyenne.


Les astronomes cartographient la périphérie du système solaire en 3D

Par : Lauren Sgro 24 juin 2021 0

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La collecte d'atomes à grande vitesse a permis aux chercheurs de tracer la forme de la bulle protectrice de notre Soleil.

L'étendue de l'influence du Soleil s'étend bien au-delà de notre étoile d'origine, découpant une région dans le milieu interstellaire (ISM) appelée le héliosphère. Imaginez l'héliosphère comme la bulle « de l'espace personnel » du Soleil, remplie de particules de vent solaire qui poussent contre l'ISM pour protéger le système solaire des rayonnements entrants nocifs.

Les astronomes ont une vague idée des dimensions de l'héliosphère sur la base de données fiables mais limitées, comme celles recueillies par le vaisseau spatial Voyager lorsqu'ils ont franchi la limite de l'héliosphère, connue sous le nom de héliopause. Cependant, une nouvelle étude de Daniel Reisenfeld (Los Alamos National Laboratory) et de ses collègues, publiée dans le numéro de juin Série de suppléments de revues astrophysiques, utilise des données couvrant tout le ciel pour cartographier l'héliosphère en trois dimensions. Leurs découvertes confirment ce que les scientifiques solaires ont longtemps théorisé : l'héliosphère n'est pas du tout une sphère mais est plutôt comprimée d'un côté, avec une queue de taille discutable de l'autre.

Une représentation d'artiste de la bulle magnétique autour de notre système solaire, appelée l'héliosphère et montrée ici en marron avec certains de ses principaux composants. L'héliosphère traverse le milieu interstellaire (bleu). Les astronomes ont maintenant cartographié la forme 3D de l'héliosphère.
Crédit : NASA / IBEX / Planétarium Adler


Une magnétoqueue autour de Mars provoquerait la terraformation de la planète

Depuis que nous avons la technologie, nous nous tournons vers les étoiles à la recherche d'une vie extraterrestre. On suppose que nous cherchons parce que nous voulons trouver une autre vie dans l'univers, mais que se passe-t-il si nous cherchons à nous assurer qu'il n'y en a pas ?

Voici une équation, et plutôt pénible : N = R* × FP × me × F1 × Fje × Fc × L. C'est l'équation de Drake, et elle décrit le nombre de civilisations extraterrestres dans notre galaxie avec lesquelles nous pourrions communiquer. Ses termes correspondent à des valeurs telles que la fraction d'étoiles avec des planètes, la fraction de planètes sur lesquelles la vie pourrait émerger, la fraction de planètes pouvant supporter une vie intelligente, etc. En utilisant des estimations prudentes, le résultat minimum de cette équation est de 20. Il devrait y avoir 20 civilisations extraterrestres intelligentes dans la Voie lactée que nous pouvons contacter et qui peuvent nous contacter. Mais il n'y en a pas.

L'équation de Drake est un exemple d'un problème plus large dans la communauté scientifique - compte tenu de la taille de l'univers et de notre connaissance que la vie intelligente a évolué au moins une fois, il devrait y avoir des preuves de la vie extraterrestre. C'est ce qu'on appelle généralement le paradoxe de Fermi, d'après le physicien Enrico Fermi qui a le premier examiné la contradiction entre la forte probabilité de civilisations extraterrestres et leur absence apparente. Fermi a résumé cela assez succinctement lorsqu'il a demandé : « Où est tout le monde ? »

Mais c'était peut-être la mauvaise question. Une meilleure question, quoique plus troublante, pourrait être « Qu'est-il arrivé à tout le monde ? la vie existe dans l'univers, il y a une réponse potentielle plus claire à cette question : le Grand Filtre.


L'hydrogène neutre émet des radiations !

La Voie Lactée est remplie d'une distribution très diffuse d'hydrogène gazeux neutre. Le milieu interstellaire est beaucoup trop froid pour exciter les états d'énergie plus élevés de l'hydrogène, mais il existe une caractéristique à la longueur d'onde de 21 centimètres (cm) dans la fréquence radio. Les photons de 21 cm sont produits par les champs magnétiques en rotation du proton nucléaire de l'atome d'hydrogène et de l'électron en orbite.

Parce que le proton et l'électron font tourner des distributions de charge électrique, ils créent des champs magnétiques minuscules qui interagissent, créant une petite différence d'énergie entre l'état dans lequel les pôles sont alignés et contre-alignés. Voir le schéma à gauche. Cette différence d'énergie correspond à l'énergie des ondes radio à 21 centimètres.

De temps en temps (environ une fois tous les 500 ans), des atomes d'hydrogène entreront en collision, excitant un atome dans la configuration à spin aligné à plus haute énergie. Il faudra jusqu'à 30 millions d'années à l'atome pour revenir à l'état d'énergie inférieure via un "spin-flip" émettant une émission radio de 21 cm. L'atome d'hydrogène neutre est distribué de manière agglutinée avec des régions froides et plus denses que les astronomes appellent « nuages » mais qui ressemblent davantage à des filaments. Ces régions ont une température typique d'environ 100K et une densité comprise entre 10 et 100 atomes par centimètre cube (atome/cc). Autour des nuages ​​se trouve un milieu de densité inférieure plus chaud avec environ 0,1 atome/cc et une température (T) d'environ 1000 K. D'autre part, il y a des milliards et des milliards d'atomes d'hydrogène dans un nuage de gaz typique. Le résultat est que le rayonnement de 21 cm est une mesure forte de la quantité d'hydrogène gazeux dans diverses parties de la Voie lactée. Haut


Bulle locale

Carte du gaz interstellaire froid et dense entourant la Bulle Locale dans le plan de la Galaxie. Les zones blanches représentent les régions de densité de gaz extrêmement faible (qui sont probablement remplies de plasma) les zones sombres révèlent où se produisent de grandes condensations de gaz froid et dense. Notez que la cavité locale est entourée par beaucoup de ces condensations, mais ce "mur" est brisé à plusieurs endroits par des tunnels interstellaires de faible densité qui relient la cavité locale avec d'autres cavités à bulles voisines telles que les Pléiades et GSH 238+00+09.

La bulle locale est une grande cavité dans le milieu interstellaire (ISM), d'au moins 300 années-lumière de diamètre, dans laquelle résident le Soleil et de nombreuses étoiles proches. La bulle locale a une densité d'hydrogène neutre de seulement environ 0,07 atome par cm 3 – au moins 10 fois inférieure à l'ISM moyen de la galaxie – et contient également une fine bouillie de plasma émettant des rayons X à un million de degrés. . Ces observations ont conduit les astronomes à conclure que la bulle s'est formée il y a quelques centaines de milliers à quelques millions d'années par plusieurs explosions de supernova relativement proches qui ont repoussé le gaz et la poussière dans l'ISM, laissant l'étendue actuelle appauvrie de matériau chaud et de faible densité. Geminga est l'un des principaux suspects d'un objet laissé par cette activité de supernova.

La « bulle » peut être un terme impropre car elle semble avoir une forme de sablier qui est la plus étroite dans le plan galactique et qui s'élargit au-dessus et au-dessous du plan. En fait, dans les directions éloignées du plan galactique, la bulle semble être ouverte, éclatant dans le halo galactique, de sorte que "Local Tube" la décrit mieux. À l'intérieur se trouvent de nombreux petits nuages, orientés en structures en forme de feuille près de la limite de la Bulle. Le Soleil, avec plusieurs étoiles voisines, est actuellement intégré dans un groupe de ces petits nuages, connu sous le nom de "Local Fluff Complex" ou, plus prosaïquement, sous le nom de milieu interstellaire local (LISM), qui traverse la bulle locale. Ces îlots flottants d'atomes d'hydrogène neutres sont le résultat de l'expansion d'une bulle encore plus grande, la superbulle Loop I, contre notre propre cavité. La superbulle Loop I a été créée par des supernovae et des vents stellaires dans l'association Scorpius-Centaurus, qui se trouve à environ 500 années-lumière. Lorsque la bulle locale et la boucle I sont entrées en collision, le complexe de fluff local s'est formé à la frontière entre les deux. Cette limite se trouve à 50 à 130 années-lumière et à travers elle, les petits nuages ​​envahissent notre bulle locale. Le Soleil se trouve très près du bord d'un petit nuage nommé le nuage interstellaire local et se déplace à peu près perpendiculairement à celui-ci.

Partant de la bulle locale, à travers le gaz dense environnant, il semble y avoir un certain nombre de tunnels qui s'ouvrent dans d'autres cavités. Les cavités et tunnels interconnectés, analogues aux trous d'une éponge, ont été créés par des supernovas ou des vents stellaires très forts qui ont balayé de vastes régions et, lorsqu'ils se sont rencontrés, se sont fondus dans des passages. Si ce système de cavités gazeuses imbriquées est caractéristique de l'ensemble de la Galaxie, il représente une confirmation dramatique d'une théorie vieille de 30 ans de la Voie lactée.


Nouvelle preuve que notre voisinage dans l'espace est bourré d'hydrogène

Vue globale en couleur améliorée de Pluton, prise lorsque le vaisseau spatial New Horizons de la NASA était à 280 000 miles (450 000 kilomètres). Crédit : NASA/JHUAPL/SwRI

Seuls les deux vaisseaux spatiaux Voyager y sont déjà allés, et il a fallu plus de 30 ans de voyage supersonique. Il se trouve bien au-delà de l'orbite de Pluton, à travers la ceinture rocheuse de Kuiper, et sur quatre fois cette distance. Ce royaume, marqué uniquement par une frontière magnétique invisible, est l'endroit où se termine l'espace dominé par le Soleil : les limites les plus proches de l'espace interstellaire.

Dans ce no man's land stellaire, les particules et la lumière émises par les 100 milliards d'étoiles de notre galaxie se bousculent avec les vestiges antiques du big bang. Ce mélange, la substance entre les étoiles, est connu sous le nom de milieu interstellaire. Son contenu enregistre le passé lointain de notre système solaire et peut prédire son avenir.

Les mesures du vaisseau spatial New Horizons de la NASA révisent nos estimations d'une propriété clé du milieu interstellaire : son épaisseur. Les conclusions publiées aujourd'hui dans le Journal d'astrophysique partagent de nouvelles observations selon lesquelles le milieu interstellaire local contient environ 40 % plus d'atomes d'hydrogène que certaines études antérieures ne le suggéraient. Les résultats unifient un certain nombre de mesures par ailleurs disparates et jettent un nouvel éclairage sur notre voisinage dans l'espace.

Traverser le brouillard interstellaire

Tout comme la Terre se déplace autour du Soleil, notre système solaire tout entier traverse la Voie lactée à des vitesses dépassant les 50 000 milles à l'heure. Alors que nous naviguons à travers un brouillard de particules interstellaires, nous sommes protégés par la bulle magnétique autour de notre Soleil connue sous le nom d'héliosphère. De nombreux gaz interstellaires circulent autour de cette bulle, mais pas tous.

Notre héliosphère repousse les particules chargées, qui sont guidées par des champs magnétiques. Mais plus de la moitié des gaz interstellaires locaux sont neutres, ce qui signifie qu'ils ont un nombre équilibré de protons et d'électrons. Au fur et à mesure que nous y plongeons, les neutres interstellaires s'infiltrent à travers, ajoutant du volume au vent solaire.

"C'est comme si vous couriez dans une brume épaisse et que vous ramassiez de l'eau", a déclaré Eric Christian, physicien de l'espace au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland. « Alors que vous courez, vos vêtements sont tout détrempés et cela vous ralentit. »

Peu de temps après que ces atomes interstellaires aient dérivé dans notre héliosphère, ils sont zappés par la lumière du soleil et frappés par les particules du vent solaire. Beaucoup perdent leurs électrons dans le tumulte, devenant des « ions de ramassage » chargés positivement. Cette nouvelle population de particules, bien que modifiée, porte en elle les secrets du brouillard au-delà.

"Nous n'avons pas d'observations directes des atomes interstellaires de New Horizons, mais nous pouvons observer ces ions de captage", a déclaré Pawel Swaczyna, chercheur postdoctoral à l'Université de Princeton et auteur principal de l'étude. "Ils sont dépouillés d'un électron, mais nous savons qu'ils nous sont parvenus sous forme d'atomes neutres de l'extérieur de l'héliosphère."

La sonde spatiale New Horizons de la NASA, lancée en janvier 2006, est la mieux adaptée pour les mesurer. Maintenant cinq ans après son rendez-vous avec Pluton, où il a capturé les premières images de près de la planète naine, il s'aventure aujourd'hui à travers la ceinture de Kuiper au bord de notre système solaire où les ions de captage sont les plus frais. Le vent solaire autour de Pluton du vaisseau spatial, ou instrument SWAP, peut détecter ces ions de captage, les distinguant du vent solaire normal par leur énergie beaucoup plus élevée.

La quantité d'ions de captage détectée par New Horizons révèle l'épaisseur du brouillard que nous traversons. Tout comme un jogger devient de plus en plus humide en traversant un brouillard plus épais, plus les ions de capture que New Horizons observe, plus le brouillard interstellaire doit être dense à l'extérieur.

Des mesures divergentes

Swaczyna a utilisé les mesures de SWAP pour dériver la densité de l'hydrogène neutre au moment du choc de terminaison, où le vent solaire bute contre le milieu interstellaire et ralentit brusquement. Après des mois de contrôles et de tests minutieux, le nombre qu'ils ont trouvé était de 0,127 particules par centimètre cube, soit environ 120 atomes d'hydrogène dans un espace de la taille d'un litre de lait.

Ce résultat a confirmé une étude de 2001 qui a utilisé Voyager 2 - à environ 4 milliards de kilomètres de distance - pour mesurer à quel point le vent solaire avait ralenti au moment où il est arrivé au vaisseau spatial. Le ralentissement, en grande partie dû aux particules intermédiaires interstellaires, a suggéré une densité d'hydrogène interstellaire correspondante, environ 120 atomes d'hydrogène dans un espace de la taille d'un quart.

Mais des études plus récentes ont convergé autour d'un nombre différent. Les scientifiques utilisant les données de la mission Ulysse de la NASA, à une distance légèrement plus proche du Soleil que Jupiter, ont mesuré les ions de captage et estimé une densité d'environ 85 atomes d'hydrogène dans un quart d'espace. Quelques années plus tard, une étude différente combinant les données d'Ulysse et de Voyager a trouvé un résultat similaire.

"Vous savez, si vous découvrez que quelque chose de différent des travaux précédents, la tendance naturelle est de commencer à rechercher vos erreurs", a déclaré Swaczyna.

Mais après avoir creusé un peu, le nouveau numéro a commencé à ressembler au bon. Les mesures de New Horizons correspondent mieux aux observations basées sur des étoiles lointaines. Les mesures d'Ulysse, en revanche, présentaient un inconvénient : elles ont été effectuées beaucoup plus près du Soleil, où les ions de captage sont plus rares et les mesures plus incertaines.

"Les observations d'ions de captage de l'héliosphère interne passent par des milliards de kilomètres de filtrage", a déclaré Christian. "Être la plupart du temps là-bas, là où se trouve New Horizons, fait une énorme différence."

Le ruban reste l'une des plus grandes découvertes d'IBEX. Il fait référence à une vaste bande diagonale de neutres énergétiques, peinte sur le devant de l'héliosphère. Crédit : NASA/IBEX

En ce qui concerne les résultats combinés Ulysse/Voyager, Swaczyna a remarqué que l'un des chiffres du calcul était obsolète, 35% inférieur à la valeur consensuelle actuelle. Le recalcul avec la valeur actuellement acceptée leur a donné une correspondance approximative avec les mesures de New Horizons et l'étude de 2001.

"Cette confirmation de notre ancien résultat presque oublié est une surprise", a déclaré Arik Posner, auteur de l'étude de 2001 au siège de la NASA à Washington, DC "Nous pensions que notre méthodologie plutôt simple pour mesurer le ralentissement du vent solaire avait été dépassée. par des études plus sophistiquées menées depuis, mais ce n'est pas le cas."

Une nouvelle configuration du terrain

Passer de 85 atomes dans un litre de lait à 120 peut sembler peu. Pourtant, dans une science basée sur des modèles comme l'héliophysique, une modification d'un nombre affecte tous les autres.

La nouvelle estimation peut aider à expliquer l'un des plus grands mystères de l'héliophysique de ces dernières années. Peu de temps après que la mission Interstellar Boundary Explorer ou IBEX de la NASA ait renvoyé son premier ensemble de données complet, les scientifiques ont remarqué une étrange bande de particules énergétiques provenant du bord avant de notre héliosphère. Ils l'ont appelé le "ruban IBEX".

"Le ruban IBEX a été une grande surprise - cette structure au bord de notre système solaire d'un milliard de kilomètres de large, 10 milliards de kilomètres de long, dont personne ne savait qu'elle était là", a déclaré Christian. "Mais alors même que nous développions les modèles pour expliquer pourquoi il était là, tous les modèles montraient qu'il ne devrait pas être aussi brillant qu'il l'est."

"La densité interstellaire 40 % plus élevée observée dans cette étude est absolument critique", a déclaré David McComas, professeur de sciences astrophysiques à l'Université de Princeton, chercheur principal de la mission IBEX de la NASA et co-auteur de l'étude. "Non seulement cela montre que notre Soleil est intégré dans une partie beaucoup plus dense de l'espace interstellaire, mais cela peut également expliquer une erreur significative dans nos résultats de simulation par rapport aux observations réelles d'IBEX."

Mais surtout, le résultat donne une meilleure image de notre quartier stellaire local.

"C'est la première fois que des instruments observent des ions de captage aussi loin, et notre image du milieu interstellaire local correspond à celles d'autres observations astronomiques", a déclaré Swaczyna. "C'est bon signe."


Faire des bulles dans le champ magnétique de la Voie lactée

Voie lactée en spirale barrée. Crédit d'illustration : R. Hurt (SSC), JPL-Caltech, NASA

Une équipe internationale d'astronomes a découvert un lien possible entre les champs magnétiques des restes de supernova et celui de notre propre galaxie de la Voie lactée. L'étude, récemment publiée dans la revue Astronomie & Astrophysique, a découvert que l'orientation des restes de supernova peut aider les astronomes à comprendre la nature et la forme du champ magnétique de la Voie lactée elle-même.

"Cette étude a montré que certains restes de supernova - ceux qui ont une forme particulière - sont alignés avec les lignes de champ magnétique de la galaxie", explique Jennifer West, Faculté des sciences de l'Université du Manitoba, auteur principal de l'étude.

Les champs magnétiques jouent un rôle important dans de nombreux processus astrophysiques tels que les éruptions solaires, l'évolution stellaire, la dynamique des galaxies et même l'évolution de l'univers. Ils jouent également un rôle très important dans la dynamique des restes de supernova, qui représentent certains des environnements les plus extrêmes de l'univers, avec des conditions différentes de tout ce que nous pouvons reproduire sur Terre.

Dans les explosions de supernova, les particules sont accélérées près de la vitesse de la lumière, puis traversent l'espace sous forme de rayons cosmiques, certaines trouvant leur chemin vers la Terre. La Terre est constamment bombardée par des milliards de ces rayons cosmiques, certains des plus énergétiques provenant de supernovae et de restes de supernova. Ceux-ci peuvent interférer avec les équipements électroniques et être dangereux pour les personnes, en particulier les personnes volant dans des avions ou vivant dans l'espace.

Les restes de supernova sont ce qui reste après l'explosion des étoiles, soufflant efficacement des bulles géantes dans le milieu interstellaire. De nombreux restes de supernova sont des objets astronomiques à double lobe qui ressemblent à deux petits pains à hamburger se faisant face, avec les axes invisibles "burger" alignés avec les champs magnétiques locaux.

Pour cette étude, les chercheurs ont examiné des images radio d'archives de chaque vestige de supernova connu dans la galaxie pour compiler un échantillon complet d'objets avec cette forme à double lobe. Les observations montrent que ces axes pointent dans des directions différentes, les astronomes ne savaient pas si l'orientation est aléatoire, causée par des effets locaux, ou si la direction peut être influencée par le propre champ magnétique de la Voie lactée. En comparant l'orientation des restes de supernova dans les images avec des modèles basés sur des simulations du champ magnétique de la galaxie, les astronomes ont trouvé un lien entre les restes de supernova et leur environnement.

Les astronomes ont utilisé un super ordinateur du département de physique et d'astronomie de l'Université du Manitoba pour créer ces modèles de restes de supernova. L'apparition des restes de supernova simulée dépendait de l'orientation des lignes de champ magnétique pour la direction d'un reste particulier, ainsi que de différentes distances du Soleil.

Samar Safi-Harb, directeur de thèse de doctorat de West, note : « Les recherches de West soulignent davantage l'importance d'étudier les restes de supernova, qui non seulement hébergent les éléments lourds dont nous sommes faits, mais nous aident également à comprendre l'interaction entre ces objets fascinants et le magnétisme cosmique. ."

West et ses collègues ont découvert qu'environ 80 des 300 restes de supernova connus dans la galaxie ont la forme à double lobe et la plupart d'entre eux (environ 75 %) ont des modèles qui correspondent à l'orientation sur au moins certaines distances le long de la ligne de visée. Cela donne un aperçu de la nature des restes de supernova et aide également à affiner notre compréhension du champ magnétique de la galaxie. De plus, cette recherche aide les astronomes à comprendre comment les rayons cosmiques peuvent nous parvenir sur cette « autoroute galactique ».


Zéro Génie

Les scientifiques disent que le vaisseau spatial d'exploration le plus éloigné de la NASA a enregistré ce qu'ils décrivent comme un "bourdonnement" au-delà de notre système solaire.

Une nouvelle étude suggère le bourdonnement continu, détectée par le vaisseau spatial Voyager 1, est causée par des ondes existant dans l'espace interstellaire. Voyager 1 a quitté notre système solaire il y a huit ans, traversant la frontière qui sépare notre système solaire de l'espace interstellaire.

« Interstellaire » signifie « entre les étoiles ». Les scientifiques disent que l'espace interstellaire commence là où le flux continu de matière du soleil et son champ magnétique s'arrêtent.

Les chercheurs disent que les instruments de Voyager 1 ont identifié les vagues comme vibrations dans de petites quantités de gaz trouvées dans le quasi-vide de l'espace interstellaire. Les vibrations sont également appelées ondes plasma. Le vaisseau spatial a détecté les ondes sur plusieurs années à différentes radios fréquences.

Les résultats des découvertes de Voyager 1 ont été récemment publiés dans une étude publiée dans Astronomie de la nature.

Les astronomes pensent que l'espace traversé par Voyager 1 - connu sous le nom de milieu interstellaire - est rempli de différents types d'ondes, grandes et petites. De telles ondes peuvent fournir des informations sur la densité du milieu interstellaire.

La nouvelle recherche a été dirigée par Stella Ocker, doctorante à l'Université Cornell de New York et membre de l'équipe Voyager 1 de la NASA. Elle a pu faire la découverte en examinant les données lentement renvoyées par Voyager 1 à environ 23 milliards de kilomètres.

Ocker a déclaré à Reuters que les ondes plasma nouvellement identifiées seraient beaucoup trop faibles pour être entendues avec l'oreille humaine. « Si nous pouvions entendre (le bourdonnement), cela ressemblerait à un seul constant remarque, jouer constamment mais changeant très légèrement avec le temps.”

Lorsque les ondes plasma sont changées en un signal audio, le Ton des changements de son, a ajouté James Cordes. Il est professeur d'astronomie à l'Université Cornell et co-auteur de l'étude. Ce son est "un peu sinistre, dit-il.

La NASA a déclaré dans un communiqué que cette nouvelle découverte pourrait être la première mesure continue de la densité de matière dans l'espace interstellaire. Ocker a ajouté : « Cette détection nous offre une nouvelle façon de mesurer la densité de l'espace interstellaire et nous ouvre une nouvelle voie pour explorer la structure du milieu interstellaire très proche. »

Dans le passé, Voyager 1 avait détecté des mouvements d'ondes plus puissants dans le gaz interstellaire liés à fusées éclairantes du soleil. Mais la nouvelle étude suggère que des vibrations continues non liées à l'activité solaire pourraient être normales dans l'espace interstellaire.

Les chercheurs ont déclaré que les résultats fournissent la preuve qu'il y a plus d'activité à faible niveau dans le gaz interstellaire que les scientifiques ne l'avaient pensé.

Ocker a déclaré que son travail peut conduire à une meilleure compréhension de la façon dont le milieu interstellaire interagit avec le vent solaire, le flux continu de particules chargées libérées par le soleil. Il peut également fournir des données sur la façon dont l'héliosphère est un bulle pour notre système solaire – est façonné et modifié par les conditions interstellaires.

Voyager 1 a été lancé en 1977 avec un autre vaisseau spatial de la NASA, Voyager 2. Les deux vaisseaux spatiaux ont été conçus pour explorer Jupiter et Saturne. Voyager 1 est entré dans l'espace interstellaire en 2012 et continue de collecter et d'envoyer activement des données.

En 2019, la NASA a rapporté que Voyager 2 avait également découvert de nouveaux détails sur l'espace interstellaire.

Les deux Voyager ne devaient durer que cinq ans. Les deux ont duré plus longtemps que leur durée de vie opérationnelle, mais devraient être à court d'électricité et devenir silencieux d'ici cinq ans.

Cependant, Cordes a déclaré que de nouveaux vaisseaux spatiaux étaient déjà en cours de conception et de développement dans le but de voyager encore plus loin au-delà de notre système solaire. "C'est le message que je trouve attrayant : notre portée s'étend dans l'espace interstellaire", a-t-il déclaré.

Bryan Lynn a écrit cette histoire pour VOA Learning English, basée sur des rapports du Cornell Chronicle, de la NASA, de Reuters et de Nature Astronomy. Mario Ritter, Jr. était l'éditeur.

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Le vaisseau spatial de la NASA se lance dans un voyage historique dans l'espace interstellaire

Le vaisseau spatial Voyager 1 de la NASA est officiellement le premier objet fabriqué par l'homme à s'aventurer dans l'espace interstellaire.

Des données nouvelles et inattendues indiquent que Voyager 1 voyage depuis environ un an à travers le plasma, ou gaz ionisé, présent dans l'espace entre les étoiles. Voyager se trouve dans une région de transition immédiatement à l'extérieur de la bulle solaire, où certains effets de notre soleil sont encore évidents. Un rapport sur l'analyse de ces nouvelles données, un effort dirigé par Don Gurnett et l'équipe scientifique des ondes plasma de l'Université de l'Iowa, Iowa City, est publié dans l'édition de jeudi de la revue Science.

"Maintenant que nous avons de nouvelles données clés, nous pensons qu'il s'agit du saut historique de l'humanité dans l'espace interstellaire", a déclaré Ed Stone, scientifique du projet Voyager basé au California Institute of Technology, Pasadena. "L'équipe Voyager avait besoin de temps pour analyser ces observations et leur donner un sens. Mais nous pouvons maintenant répondre à la question que nous nous posons tous : 'En sommes-nous encore là ?' Oui nous sommes."

Voyager 1 a détecté pour la première fois la pression accrue de l'espace interstellaire sur l'héliosphère, la bulle de particules chargées entourant le soleil qui s'étend bien au-delà des planètes extérieures, en 2004. Les scientifiques ont ensuite intensifié leur recherche de preuves de l'arrivée interstellaire du vaisseau spatial, connaissant les données l'analyse et l'interprétation peuvent prendre des mois ou des années.

Voyager 1 n'a pas de capteur plasma fonctionnel, les scientifiques avaient donc besoin d'un moyen différent de mesurer l'environnement plasma du vaisseau spatial pour déterminer définitivement son emplacement. Une éjection de masse coronale, ou une explosion massive de vent solaire et de champs magnétiques, qui a éclaté du soleil en mars 2012 a fourni aux scientifiques les données dont ils avaient besoin. Lorsque ce cadeau inattendu du soleil est finalement arrivé à l'emplacement de Voyager 1 13 mois plus tard, en avril 2013, le plasma autour du vaisseau spatial a commencé à vibrer comme une corde de violon. Le 9 avril, l'instrument à ondes plasma de Voyager 1 a détecté le mouvement. La hauteur des oscillations a aidé les scientifiques à déterminer la densité du plasma. Les oscillations particulières signifiaient que le vaisseau spatial était baigné dans un plasma plus de 40 fois plus dense que ce qu'ils avaient rencontré dans la couche externe de l'héliosphère. Une telle densité est à prévoir dans l'espace interstellaire.

L'équipe scientifique des ondes plasmatiques a examiné ses données et a trouvé un ensemble d'oscillations plus tôt et plus faible en octobre et novembre 2012. Grâce à l'extrapolation des densités de plasma mesurées à partir des deux événements, l'équipe a déterminé que Voyager 1 est entré pour la première fois dans l'espace interstellaire en août 2012.

"Nous avons littéralement sauté de nos sièges lorsque nous avons vu ces oscillations dans nos données - elles nous ont montré que le vaisseau spatial se trouvait dans une toute nouvelle région, comparable à ce qui était attendu dans l'espace interstellaire, et totalement différent de celui de la bulle solaire", Gurnett mentionné. "Il est clair que nous étions passés par l'héliopause, qui est la limite supposée depuis longtemps entre le plasma solaire et le plasma interstellaire."

Les nouvelles données sur le plasma suggèrent une période cohérente avec des changements brusques et durables de la densité des particules énergétiques détectées pour la première fois le 25 août 2012. L'équipe Voyager accepte généralement cette date comme date d'arrivée interstellaire. Les changements de particules chargées et de plasma étaient ce à quoi on aurait pu s'attendre lors d'une traversée de l'héliopause.

"Le travail acharné de l'équipe pour construire un vaisseau spatial durable et gérer soigneusement les ressources limitées du vaisseau spatial Voyager a porté ses fruits dans une autre première pour la NASA et l'humanité", a déclaré Suzanne Dodd, chef de projet Voyager, basée au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, Pasadena, Californie. "Nous attendons les instruments de science des champs et des particules sur Voyager continueront de renvoyer des données au moins jusqu'en 2020. Nous avons hâte de voir ce que les instruments Voyager nous montreront ensuite sur l'espace lointain.

Voyager 1 et son jumeau, Voyager 2, ont été lancés à 16 jours d'intervalle en 1977. Les deux vaisseaux spatiaux ont survolé Jupiter et Saturne. Voyager 2 a également survolé Uranus et Neptune. Voyager 2, lancé avant Voyager 1, est le plus ancien vaisseau spatial exploité en continu. Il est à environ 9,5 milliards de miles (15 milliards de kilomètres) de notre soleil.

Les contrôleurs de mission Voyager communiquent ou reçoivent des données de Voyager 1 et Voyager 2 chaque jour, bien que les signaux émis soient actuellement très faibles, à environ 23 watts – la puissance d'une ampoule de réfrigérateur. Au moment où les signaux arrivent sur Terre, ils ne représentent qu'une fraction d'un milliard de milliardième de watt. Les données des instruments de Voyager 1 sont transmises à la Terre généralement à 160 bits par seconde et capturées par des stations du réseau spatial profond de la NASA de 34 et 70 mètres. Voyageant à la vitesse de la lumière, un signal de Voyager 1 met environ 17 heures pour se rendre sur Terre. Une fois les données transmises au JPL et traitées par les équipes scientifiques, les données de Voyager sont rendues publiques.

"Voyager est allé hardiment là où aucune sonde n'est allée auparavant, marquant l'une des réalisations technologiques les plus importantes dans les annales de l'histoire de la science et ajoutant un nouveau chapitre aux rêves et aux efforts scientifiques humains", a déclaré John Grunsfeld, administrateur associé de la NASA pour scientifique à Washington. "Peut-être que certains futurs explorateurs de l'espace lointain rattraperont Voyager, notre premier envoyé interstellaire, et réfléchiront à la façon dont cet intrépide vaisseau spatial a contribué à leur voyage."

Les scientifiques ne savent pas quand Voyager 1 atteindra la partie non perturbée de l'espace interstellaire où il n'y a aucune influence de notre soleil. Ils ne savent pas non plus quand Voyager 2 devrait traverser l'espace interstellaire, mais ils pensent que ce n'est pas très loin derrière.

JPL a construit et exploite le vaisseau spatial jumeau Voyager. La mission interstellaire Voyagers fait partie de l'observatoire du système héliophysique de la NASA, parrainé par la division héliophysique de la direction des missions scientifiques de la NASA à Washington. NASA's Deep Space Network, managed by JPL, is an international network of antennas that supports interplanetary spacecraft missions and radio and radar astronomy observations for the exploration of the solar system and the universe. The network also supports selected Earth-orbiting missions.

The cost of the Voyager 1 and Voyager 2 missions -- including launch, mission operations and the spacecraft's nuclear batteries, which were provided by the Department of Energy -- is about $988 million through September.


New Research & Exploration of the Heliopause

The first man-made object to ever cross the heliopause, leaving the solar system and entering into interstellar space, was NASA’s space probe Voyager 1. Voyager 1 and its sibling Voyager 2 where both launched in 1977. After cruising on an exploratory mission through our solar system for some 35 years Voyageur 1 finally crossed the heliopause in August 2012.

Voyager 2 had a slightly longer mission and took around 42 years to reach the heliopause, which it did on 30th January 2019, marked by the jump in plasma density by a factor of 20. Its sensor readings gave us the highest quantity and quality of data that we have had on the region.

The Voyager 1 experienced certain sensor malfunctions so the data it was able to send back was limited, though it was able to record plasma electron densities.

In both cases the heliopause boundary was noted by an increase in cosmic-ray particle concentration, corresponding a decrease in solar wind particle concentration as the craft left the solar system and entered the great beyond.


Voir la vidéo: Annina - Avaruus (Juillet 2022).


Commentaires:

  1. Ewyn

    Bravo, que la phrase nécessaire ..., l'excellente pensée

  2. Cuetzpalli

    Ça devrait être clair!

  3. Kwami

    Hum... ça va être utile...

  4. Traigh

    Le beau message

  5. JoJogrel

    Au lieu de critique, écrivez les variantes.

  6. Jaskirit

    Wacker, quelle phrase ... la pensée remarquable

  7. Yusef

    Je suis désolé, mais, à mon avis, ils se sont trompés. Écrivez moi en MP, ça vous parle.

  8. Kendrew

    Comme c'est curieux .. :)



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