Cassini misyonu Satürn'ün ve uydularının bilimsel keşiflerine dikkatle odaklanmış olmasına rağmen, uzay aracı tarafından alınan veriler gökbilimcilerin Güneş Sistemimizin şekli hakkında düşünme şeklini önemli ölçüde değiştirdi. Güneş ve gezegenler uzayda yolculuk ederken, içinde bulundukları balonun uzun kuyruklu ve künt burunlu bir kuyruklu yıldıza benzediği düşünülmektedir. Cassini'den gelen son veriler diğer enstrümanların verileriyle birleştiğinde, yerel yıldızlararası manyetik alanın heliosferin farklı şekil verdiğini göstermektedir.
Güneş Sistemi, güneş rüzgarı tarafından yaratılan yıldızlararası ortamda (“heliosfer” adı verilen) bir kabarcık içinde bulunur. Güneş rüzgarı tarafından yıldızlararası tozdan oyulmuş olan şeklin, son 50 yıldır Güneş Sisteminin tozdan hareketinden kaynaklanan uzun kuyruklu ve künt burun şeklinde bir kuyruklu yıldıza benzediği düşünülmektedir.
Cassini’nin Manyetosferik Görüntüleme Aracı (MIMI) ve Yıldızlararası Sınır Araştırmacısı (IBEX) tarafından alınan veriler, şekle neden olan kuvvetlerin daha önce düşünüldüğünden daha fazla olduğunu ve heliosferin şeklinin bir kabarcığa çok benzediğini göstermektedir.
Heliosferin şeklinin daha önce sadece güneş rüzgarı parçacıklarının yıldızlararası ortam ile etkileşimi ile oyulduğu düşünülüyordu, sonuçta “sürüklenen” ince bir kuyruk oluşturuyordu. Ancak yeni veriler, yıldızlararası manyetik alanın etrafında heliosfer ve heliosheath adı verilen dış kabuk, heliosferin küresel şeklini olduğu gibi bırakır. Heliosferin yeni verilerden önce nasıl göründüğünü gösteren bir görüntü aşağıdadır.
Yeni veriler aynı zamanda heliosheath'in ne kadar kalın olduğunu, 40 ila 50 astronomik birim arasında çok daha net bir gösterge sunuyor. Bu, NASA’nın Voyager uzay aracı Voyager 1 ve Voyager 2’nin her ikisi de artık heliosheath’ten geçtikleri anlamına geliyor. 2020’den önce yıldızlararası uzaya geçecekler.
MIMI başlangıçta Satürn'ün manyetosferinin ve çevresindeki enerjisel yüklü parçacık ortamının ölçümlerini almak için tasarlanmıştır. Cassini Güneş'ten çok uzak olduğu için, aynı zamanda uzay aracını heliosferin sınırlarından gelen enerjik nötr atomları ölçmek için eşsiz bir konuma yerleştirir. Enerjik nötr atomlar, soğuk, nötr gaz bir plazma bulutundaki elektrik yüklü parçacıklarla temas ettiğinde oluşur. Plazmadaki pozitif yüklü iyonlar kendi elektronlarını geri kazanamazlar, bu nedenle soğuk gaz atomlarının iyonlarını çalarlar. Elde edilen parçacıklar daha sonra nötr olarak yüklenir ve manyetik alanların çekilmesinden kaçabilir ve uzaya yolculuk edebilir.
Gezegenlerin çevresindeki manyetik alanlarda enerjik nötr atomlar oluşur, ancak güneş rüzgarı ile yıldızlararası ortam arasındaki etkileşimden de yayılır. Johns Hopkins Üniversitesi'nin Laurel, Md ve ekibindeki Magnetosferik Görüntüleme Enstrümanı (MIMI) baş araştırmacısı Tom Krimigis ve ekibi ve Cassini'deki enstrümanların başlangıçta enerjik nötr atom kaynaklarını tespit edip edemeyeceğinden emin değildi ancak dört yıllık Satürn çalışmasından sonra, gaz gezegeni dışındaki kaynaklardan herhangi bir parçacığın içeri girip girmediğini görmek için cihazdaki verilere baktılar. Şaşırtıcı bir şekilde, atomların yoğunluğunun bir haritasını tamamlamak için yeterli veri vardı ve yıldızlararası rüzgarın heliosheath balonumuzdan aktığı sıcak, yüksek basınçlı parçacıklar kemeri keşfetti.
Cassini'den elde edilen veriler, IBEX ve iki Voyager uzay aracı tarafından alınan verileri tamamlar. IBEX, Cassini ve Voyager görevlerinden elde edilen bilgiler, bilim insanlarının küçük alan köşemizin resmini tamamlamalarını sağladı. Heliosferin Cassini tarafından eşlenen kısa bir animasyonunu görmek için buraya gidin. Kombine görüntülemenin sonuçları 13 Kasım 2009'da Science'ta yayınlandı.
Kaynak: JPL
