Även om Cassini-uppdraget har fokuserat intensivt på vetenskaplig utforskning av Saturnus och dess månar, har data som rymdskeppet tagit har väsentligt förändrat hur astronomer tänker på vårt solsystem. När solen och planeterna reser genom rymden har man tänkt att bubblan där de bor likna en komet, med en lång svans och en trubbig näsa. Nya uppgifter från Cassini i kombination med andra instrument visar att det lokala intertstellära magnetfältet formar heliosfären annorlunda.
Solsystemet ligger i en bubbla i det interstellära mediet - kallat "heliosfären" - som skapas av solvinden. Formen som ristats ut ur det interstellära dammet av solvinden har trott under de senaste 50 åren liknar en komet, med en lång svans och trubbig näsform, orsakad av solsystemets rörelse genom dammet.
Data tagna av Cassinis Magnetospheric Imaging Instrument (MIMI) och Interstellar Boundary Explorer (IBEX) visar att det finns mer i krafterna som orsakar formen än tidigare trott, och att heliosfärens form mer liknar en bubbla.
Heliosfärens form ansågs tidigare ha skurits ut enbart genom interaktionen av solvindpartiklarna med det interstellära mediet, det resulterande ”draget” skapade en vittig svans. De nya uppgifterna tyder dock på att det interstellära magnetfältet glider runt heliosfären och det yttre skalet, kallad heliosheathen och lämnar heliosfärens sfäriska form intakt. Nedan visas en bild som representerar hur heliosfären tycktes se ut före de nya uppgifterna.
De nya uppgifterna ger också en mycket tydligare indikation på hur tjock heliosheathen är, mellan 40 och 50 astronomiska enheter. Detta innebär att NASA: s Voyager-rymdskepp, Voyager 1 och Voyager 2, som båda reser genom heliosheath nu, kommer att korsa in i det interstellära utrymmet före år 2020. Tidigare uppskattningar hade lagt detta datum redan 2030.
MIMI designades ursprungligen för att mäta Saturnus magnetosfär och omgivande energiladda partikelmiljö. Eftersom Cassini är långt borta från solen, placerar den dock rymdskeppet i en unik position för att mäta de energin neutrala atomerna som kommer från heliosfärens gränser. Energiska neutrala atomer bildas när kall, neutral gas kommer i kontakt med elektriskt laddade partiklar i ett plasmamoln. De positivt laddade jonerna i plasma kan inte återfå sina egna elektroner, så de stjäl de från de kalla gasatomerna. De resulterande partiklarna laddas sedan neutralt och kan undkomma magnetfältets dragning och resa ut i rymden.
Energiska neutrala atomer bildas i magnetfältet runt planeter, men avges också av samspelet mellan solvinden och det interstellära mediet. Tom Krimigis, huvudutredare för Magnetospheric Imaging Instrument (MIMI) vid Johns Hopkins Universitys tillämpade fysiklaboratorium i Laurel, Md och hans team var inte säker på om instrumenten på Cassini ursprungligen skulle kunna upptäcka källor till energin neutrala atomer från så långt ut som heliosfären, men efter deras fyra-åriga studie av Saturnus såg de in i data från instrumentet för att se om några partiklar hade förflutit från källor utanför gasplaneten. Till deras överraskning fanns det tillräckligt med data för att fylla i en karta över atomernas intensitet och upptäckte ett bälte med heta, högtryckspartiklar där den interstellära vinden strömmar genom vår heliosheath-bubbla.
Uppgifterna från Cassini kompletterar den som tagits av IBEX och de två Voyager-rymdskeppet. Den kombinerade informationen från uppdragen IBEX, Cassini och Voyager gjorde det möjligt för forskare att fullborda bilden av vårt lilla utrymmehörnor. För att se en kort animation av heliosfären som kartläggs av Cassini, gå hit. Resultaten av den kombinerade avbildningen publicerades i Science den 13 november 2009.
Källa: JPL
