على الرغم من أن مهمة كاسيني ركزت باهتمام على الاستكشاف العلمي لزحل وأقماره ، إلا أن البيانات المأخوذة من المركبة الفضائية قد غيرت بشكل كبير الطريقة التي يفكر بها علماء الفلك حول شكل مجموعتنا الشمسية. بينما تسافر الشمس والكواكب عبر الفضاء ، يُعتقد أن الفقاعة التي يقيمون فيها تشبه المذنب ، وذيل طويل وأنف حاد. تظهر البيانات الحديثة من كاسيني مع تلك الموجودة في الأدوات الأخرى ، أن المجال المغناطيسي بين النجوم المحلي يشكل الغلاف الشمسي بشكل مختلف.
يتواجد النظام الشمسي في فقاعة في الوسط بين النجوم - تسمى "الغلاف الشمسي" - والتي يتم إنشاؤها بواسطة الرياح الشمسية. يُعتقد أن الشكل المنحوت من الغبار النجمي بواسطة الرياح الشمسية يشبه مذنبًا لمدة 50 عامًا ، مع ذيل طويل وشكل أنف متضخم ، ناتج عن حركة النظام الشمسي عبر الغبار.
تُظهر البيانات المأخوذة بواسطة أداة التصوير المغنطيسي في كاسيني (MIMI) ومستكشف الحدود بين النجوم (IBEX) أن هناك المزيد من القوى التي تسبب الشكل مما كان يعتقد سابقًا ، وأن شكل الغلاف الشمسي يشبه إلى حد كبير الفقاعة.
كان يُعتقد سابقًا أن شكل الغلاف الشمسي قد تم اقتطاعه فقط من خلال تفاعل جزيئات الرياح الشمسية مع الوسط النجمي ، مما ينتج عن ذلك "السحب" الذي يخلق ذيلًا متموجًا. تشير البيانات الجديدة ، مع ذلك ، إلى أن المجال المغناطيسي بين النجوم ينزلق حول الغلاف الشمسي والغلاف الخارجي ، يسمى الغلاف الشمسي ، تاركين الشكل الكروي للغلاف الشمسي سليما. فيما يلي صورة تمثل الشكل الذي كان يعتقد أن الغلاف الشمسي قبل البيانات الجديدة.
توفر البيانات الجديدة أيضًا مؤشرًا أوضح بكثير على مدى سمك اللولب بين 40 و 50 وحدة فلكية. وهذا يعني أن المركبة الفضائية فوييجر التابعة لناسا ، فوييجر 1 و فوييجر 2 ، اللتان تسافران عبر منطقة هيليوشث الآن ، ستعبران إلى الفضاء بين النجوم قبل عام 2020. وقدرت التقديرات السابقة ذلك التاريخ بالرجوع إلى عام 2030.
تم تصميم MIMI في الأصل لأخذ قياسات الغلاف المغناطيسي لكوكب زحل وبيئة الجسيمات المشحونة النشطة. نظرًا لأن كاسيني بعيدة جدًا عن الشمس ، فإنها تضع أيضًا المركبة الفضائية في وضع فريد لقياس الذرات المحايدة النشطة القادمة من حدود الغلاف الشمسي. تتكون الذرات المحايدة النشطة عندما يتلامس الغاز البارد المحايد مع الجسيمات المشحونة كهربائيًا في سحابة البلازما. لا تستطيع الأيونات ذات الشحنة الموجبة في البلازما استعادة إلكتروناتها ، لذا فهي تسرق ذرات الغازات الباردة. ثم يتم شحن الجسيمات الناتجة بشكل محايد ، وقادرة على الهروب من سحب المجالات المغناطيسية والسفر إلى الفضاء.
تتشكل الذرات المحايدة النشطة في المجالات المغناطيسية حول الكواكب ، ولكنها تنبعث أيضًا من التفاعل بين الرياح الشمسية والوسط النجمي. لم يكن توم كريميجيس ، الباحث الرئيسي في أداة التصوير المغنطيسي (MIMI) في مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز في لوريل ، ماريلاند وفريقه متأكدين مما إذا كانت الأدوات الموجودة على كاسيني ستتمكن في الأصل من اكتشاف مصادر الذرات المحايدة النشطة من بعيد خارج الغلاف الشمسي ، ولكن بعد دراستهم لمدة أربع سنوات لكوكب زحل ، نظروا في البيانات من الجهاز لمعرفة ما إذا كانت أي جزيئات قد انحرفت من مصادر خارج كوكب الغاز. ولدهشتهم ، كانت هناك بيانات كافية لإكمال خريطة لشدة الذرات ، واكتشفت حزامًا من الجسيمات الساخنة والضغط العالي حيث تتدفق الرياح بين النجوم بواسطة فقاعة هيليوسث.
البيانات من كاسيني تكمل تلك التي اتخذتها إيبكس ومركبتا فوييجر فوييجر. المعلومات المجمعة من إيبكس وكاسيني ومهمات فوييجر مكنت العلماء من إكمال صورة ركننا الصغير من الفضاء. لرؤية الرسوم المتحركة القصيرة للغلاف الشمسي كما رسمها كاسيني ، اذهب هنا. تم نشر نتائج التصوير المركب في Science في 13 نوفمبر 2009.
المصدر: JPL
