NASA iMap ukázat, jak jsou solární částice pod napětím, a chránit nás

Prostor není prázdný. Slunce vydává nepřetržitý proud nabitých částic zvaných sluneční vítr, které vytvářejí obrovskou oblast kolem naší sluneční soustavy zvané heliosféra. Tato oblast působí jako ochranná bublina, která chrání planety z kosmických paprsků a mezihvězdných částic. Struktura, dynamika a hranice heliosféry jsou však stále špatně pochopena. Vědci chtějí vědět, jak se částice zrychlují ve slunečním větru a jak interaguje s prostorem mezi hvězdami. Změny ve slunečním větru a jeho částicích také ovlivňují kosmické počasí, které mohou poškodit satelity, poškodit astronauty a narušit komunikační systémy na Zemi.

Aby se tyto otázky vyřešily, NASA spustila mezihvězdnou mapování a zrychlení sondy (IMAP) 24. září.

IMAP je vybaven 10 vědeckými nástroji, z nichž každá je navržena k detekci různých typů částic nebo jevů ve vesmíru. Některé z nich jsou energetické detektory neutrálního atomu (IMAP-LO, IMAP-HI, IMAP-ultra), které zachycují neutrální atomy, které byly kdysi nabity ionty, ale byly změněny získáváním elektronů. Jiné nástroje detekují přímo nabité částice, magnetické pole, mezihvězdné prach a struktury slunečního větru.

Po spuštění IMAP cestuje do Lagrangeova bodu 1 Slunce (L1), asi 1,6 milionu km od Země směrem k slunci, kde gravitační síly rovnováha způsobem, který umožňuje kosmické lodi zůstat na stabilní oběžné dráze s minimálním používáním paliva. Jakmile bude IMAP, bude neustále pozorovat příchozí sluneční a energetické částice z pevného výhodného bodu. IMAP také pošle data v reálném čase, aby pomohl vědcům sledovat vesmírné povětrnostní podmínky.

Na základě návrhu mise a raných operací vědci očekávají, že IMAP vytvoří nejpodrobnější mapy dosud hranice heliosféry a odhalí, jak se sluneční vítr srazí s mezihvězdným médiem. Rovněž sleduje, jak částice zrychlují ze slunce, pohybují se nebo jsou pod napětím v heliosféře. Očekává se, že ve specializovanějším výzkumu bude IMAP-LO pozorovat mezihvězdné neutrální vodík a deuterium, možná rozlišovat primární versus sekundární populace těchto atomů při heliopauze, což je nejvzdálenější vrstva heliosféry.

Očekává se, že data IMAP budou mít hluboké důsledky. Odhalením struktury a dynamiky heliosféry mohou fyziky prohloubit své chápání toho, jak je naše sluneční soustava chráněna před kosmickým zářením. To je relevantní pro pochopení obyvatelnosti Země a také exoplanety. Za druhé, lepší údaje o chování slunečního větru posílí schopnost fyziků předpovídat vesmírné počasí a zase pomůže chránit satelity, komunikační sítě, energetické sítě a orbitální posádky.

Pro budoucí průzkum člověka mimo Zemi, měření IMAP o tom, jak částice cestují a jsou zrychleny, pomůže naplánovat bezpečnější trasy a navrhnout lepší stínění pro kosmickou loď. Z základní vědy IMAP ukazuje, jak lze starověké astrofyzikální procesy pozorovat na našem samotném kosmickém dvorku. Mise může také informovat naše chápání toho, jak ostatní hvězdy vypracují své vlastní ochranné bubliny a jak galaktické prostředí ovlivňují planetární systémy.