Die Heliosphäre ist ein länglicher blasenförmiger Bereich im Weltraum , der durch Sonnenwinde erzeugt wird . Ihre Grenze ist die Heliopause , die die Einflusszone der Sonnenwinde begrenzt, wenn sie auf das interstellare Medium treffen .
Der Sonnenwind besteht aus der Projektion von Atomteilchen (meist Protonen und Elektronen ) durch die obere Atmosphäre unseres Sterns , der Sonne . Dieses Plasma übt einen Druck (eine Art Explosion ) aus dem Sonnensystem aus und stößt den Fluss ähnlicher Partikel ab, die jedoch aus dem Weltraum kommen.
Die Form der so erzeugten Blase ist nur annähernd kugelförmig und bleibt Gegenstand wissenschaftlicher Kontroversen, aber die Hauptelemente sind relativ gut definiert:
Insbesondere wird es als sehr wahrscheinlich angesehen, dass die Grenze der Heliosphäre, die Heliopause , sehr schwankt und weitgehend von internen als externen Faktoren ( z. B. Sonneneruptionen ) beeinflusst wird.
Die Heliosphäre ist eine gigantische Gasblase, deren Form und Größe je nach Rotation, Verschiebung, Aktivität und Magnetfeld der Sonne variiert. Somit erzeugt die Rotation der Sonne an sich die Spiralform der Heliosphäre und die Verschiebung der Sonne die längliche Form der Heliosphäre.
Die Gase, aus denen es besteht, sind hauptsächlich Helium und Wasserstoff . Wie alle anderen Energieformen haben diese Sonnenwinde Grenzen, und diese Grenzen bilden die Heliosphäre. Dies tritt auf, wenn es dem Sonnenwind nicht mehr gelingt, die Gasblase zurückzudrücken. Diese Grenze wird als Heliopause bezeichnet.
Der terminale Schock ist der Punkt in der Heliosphäre, an dem die Sonnenwindgeschwindigkeit aufgrund der Wechselwirkung mit dem interstellaren Medium unter die Schallgeschwindigkeit (relativ zum Stern und im interstellaren Medium) abfällt . Dies verursacht Kompression, Erwärmung und eine Änderung des Magnetfeldes.
Für das Sonnensystem wird der Endschock in einem Abstand von 75 bis 90 astronomischen Einheiten von der Sonne ausgewertet .
Im Jahr 2007 hat die Voyager 2- Sonde den Endschock der Sonne bestanden. Es hätte den Endschock fünfmal passiert, da die Grenzen des letzteren je nach Sonnenaktivität variieren .
Der Schock tritt auf, wenn die Sonnenwindteilchen mit Schallgeschwindigkeit von ungefähr 400 km / s (ungefähr 100 km / s im interstellaren Medium, obwohl der Wert schwankt) passieren und eine Schockwelle erzeugen .
Wenn wir uns von der Sonne entfernen, folgt auf den Endschock die Heliopause, in der die Partikel des Sonnenwinds vom interstellaren Medium gestoppt werden. Als nächstes kommt die magnetische Stoßwelle, die die Grenzen der solaren Magnetosphäre markiert.
Die Heliopause und die Heliosphäre sind zwei getrennte Dinge. Die Heliopause ist die Grenze, an der der Sonnenwind durch das interstellare Medium gestoppt wird. Diese Grenze ist nicht bekannt, da sie sehr schwer zu beobachten ist, was wahrscheinlich darauf zurückzuführen ist, dass die Heliopause niemals konstant ist. Die Geschwindigkeit der Sonnenwinde ändert sich ständig und dies macht die Heliopause instabil.
Die Heliosheath besteht aus Partikeln der Sonne, die mit interstellaren Partikeln kollidieren. Diese Partikel sammeln sich um die Heliopause an und erzeugen eine Stoßwelle. Die Heli-Hülle befindet sich noch weiter als der Endschock. In dieser Region werden die Sonnenwinde verlangsamt und komprimiert. Dies kann einer Entfernung von ungefähr 80 bis 100 AE am nächsten entsprechen. Die Heli-Hülle hat eine durchschnittliche Dicke von etwa 10 bis 100 AE. Wir können das Heliodukt leicht in einer Spüle reproduzieren. Wenn sich der Wasserfilm um den Fallpunkt zu stark ausdehnt, übt er nicht mehr genug Druck aus und bildet eine Perle.
Bei einem Treffen der American Geophysical Union inMai 2005Der D r Ed Stone schlug vor, dass die Sonde Voyager 1 auch den Abbruchschock bestanden hätteDezember 2004, als es 94 astronomische Einheiten von der Sonne waren. Es beruhte auf Schwankungen der von der Sonde gemessenen Magnetfeldwerte. Voyager 2 hätte unterdessen solche Schwankungen von 76 astronomischen Einheiten der Sonne (2006) festgestellt . Dies würde bedeuten, dass die Grenzen der Heliosphäre unregelmäßig sind und sich weiter von der Sonne zur nördlichen Hemisphäre als zur südlichen Hemisphäre erstrecken . Die NASA hat dies offiziell bestätigt12. September 2013Nach Analyse der von der Sonde gesammelten Daten verließ die Voyager 1 in mehr als 18 Milliarden Kilometern Entfernung von der Sonne die Zone des direkten Einflusses der letzteren, die Heliosphäre (Zone magnetischer Vorherrschaft, wobei sich die Sonde noch in der Nähe befand der Gravitationsdominanz unseres Sterns). Es ist jetzt im interstellaren Raum .
Die Mission Interstellar Boundary Explorer (IBEX) wird versuchen, mehr Daten über den Schock des Solarterminals zu sammeln.