Sonda americké agentury NASA, nazvaná IBEX, byla ze Země vyslána s jasným úkolem – prozkoumat samotné hranice sluneční soustavy. V poslední době se jí podařilo přinést zprávu skutečně fascinující. Na samotné hranici, kde se sluneční vítr setkává s mezihvězdným médiem, vzniká zvláštní struktura, která omotává celou sluneční soustavu jako stuha.
Než NASA v roce 1977 vypustila k hranicím sondy Voyager 1 a Voyager 2 do nejvzdálenějších konců sluneční soustavy, jistě netušila, kolik nečekaných objevů nám tito vesmírní špioni postupně naservírují. Od doby, kdy sondy vstoupily do nejzazších hranic sluneční soustavy (Voyageru 1 se to podařilo v roce 2004), se zájem mnoha vědců soustředil právě na tajemné procesy, které zde probíhají. „Pochopení procesů na hranicích heliosféry je důležité proto, abychom zjistili, jak přesně nás chrání před nebezpečným kosmickým zářením,“ vysvětluje důležitost výzkumů vedoucí projektu David J. McComas ze Southwest Research Institute v texaském San Antoniu. Nadšení pro novou oblast výzkumu získalo svou korunu 19. října 2008, kdy byla z Kennedyho vesmírného centra na Floridě vypuštěna drobná sonda IBEX. Už její první výsledky značně zamávaly s našimi dosavadními představami.
Bublina, ve které žijeme
Naše Slunce se ke svému okolí, tedy zhruba sluneční soustavě, chová poněkud drze. Uprostřed mezihvězdného média, tedy řídké směsice plynů, prachu, nejrůznějšího záření a magnetického pole, se mu podařilo vyfouknout jakousi „bublinu“. Vědci pochopitelně nemluví o bublině, ale o heliosféře. A jak se vlastně Slunci tento kousek daří? Ačkoliv se nevědeckému pohledu může Slunce jevit pouze jako koule, která si pasivně lebedí zhruba uprostřed svých satelitů, ve skutečnosti je stále velmi vesmírným aktivním hráčem. Své okolí ovlivňuje jak prostřednictvím svého gravitačního pole, tak nejrůznějšími typy viditelného i neviditelného záření. Pro vytvoření vesmírné bubliny je ale nejdůležitější schopnost Slunce vysílat proud elektricky nabitých částic (viz rámeček), pro který se vžil název „sluneční vítr“. Bubliny, kterou nejen Slunce, ale i jiné hvězdy do mezihvězdného prostoru vyfoukávají, však přirozeně nejsou nekonečné.
Až na samotný okraj
Stará moudrost praví, že na hranicích se dějí vždy ty nejzajímavější věci. Nejenže se tam nejvíce obchoduje a pašuje, ale také se tam nejvíce válčí. Obrovsky rozsáhlá oblast, která tvoří hranici naší soustavy, právě takovou válku připomíná. Směrem od Slunce přilétá do „boje“ zástup pěšáků slunečního větru, z vnějšku se zase tlačí mezihvězdné médium. Byla by však chyba, kdybychom si hranici mezi naší soustavou a zbytkem vesmíru představovali jako jednoduchou „slupku cibule“ – takových slupek najdeme hned několik. Sluneční vítr nejprve projde „terminačním šokem“. Tak vědci označují oblast, kde se rychlost jeho částic sníží pod hranici rychlosti zvuku. Vlastní hranice naší soustavy, heliopauza, leží až v místě, kde se částice slunečního větru, nyní spíše už slunečního vánku, setkávají s řídkým plynem z vnější oblasti. Toto místo tvrdých srážek má pak ještě na svědomí vznik další rozsáhlé oblasti plné turbulentního plynu a kroucení magnetického pole, kterou odborníci pokřtili jako „bow shock“ (vědci pro ni zatím nezavedli žádný český překlad). Za touto oblastí Slunce definitivně předává žezlo nadvlády silám, které panují ve vnějším kosmu.
Stuha okolo sluneční soustavy
Pravým požehnám pro vědce je, že jako důsledek srážek dvou pomyslných „armád“ na hranicích sluneční soustavy vznikají energeticky neutrální atomy (ENA). Tyto částice nejsou elektricky nabité, pohybují se však obrovskou rychlostí, a proto je lze pomocí speciálních přístrojů poměrně dobře zachytit. Právě takovými přístroji je vybavena sonda IBEX, která v nedávné době dodala astronomům první komplexní mapu hranic sluneční soustavy (viz rámeček). Abychom však byli spravedliví – pro vytvoření skutečně komplexního obrazu použili astronomové i dat ze sond Voyager 1, Voyager 2 a také sondy Cassini, která v současné době mapuje Jupiter a jeho měsíce. A hned první výsledky byly pro astronomy velkým překvapením! Očekávali totiž, že ENA částice budou obalovat sluneční soustavu víceméně rovnoměrně. Namísto toho však získali obraz, který ze všeho nejvíc připomíná stuhu, kterou je jakoby ovázána. „Než vzniku této struktury plně porozumíme, uplyne ještě hodně času. Zdá se, že tajemná stuha je důsledkem polohy magnetických polí za hranicemi heliosféry. Tato pozorování ukazují, že mezihvězdné prostředí ovlivňuje utváření heliosféry mnohem více, než jsme doposavad věřili,“ uzavírá David J. McComas.
Co to fouká ze Slunce?
Na povrchu Slunce i dalších hvězd mimo sluneční soustavu panuje pravé peklo. Teplota je zde tak vysoká, že některé částice hmoty (zejména protony, elektrony a alfa částice, čili jádra hélia) v nejbližším okolí jeho povrchu, tzv. sluneční koroně získají obrovskou energii. Na takto „nadopované“ částice je krátká i obrovská síla sluneční gravitace, a proto se jim daří unikat do okolního vesmíru. Rychlost slunečního větru je poměrně malá, asi 450 km/s (což je asi 1,5 % rychlosti světla) a během cesty větru vesmírem se neustále snižuje. Vítr však ze Slunce „nefouká“ pořád stejně – jeho intenzita je závislá především na kolísavé sluneční aktivitě. Nás pozemšťany před ním chrání magnetické pole naší planety, ani tento kosmický větrolam však nefunguje stoprocentně. V obdobích, kdy Slunce zabouří, může sluneční vítr způsobovat např. výpadky proudu či poruchy příjmu na krátkých rádiových vlnách. Jeho síla se ale projevuje i jinak. Ve vyšších patrech atmosféry (zejména v ionosféře) ionizuje plyny, jejichž oblaka jsou pak magnetickým polem Země stočena do roztodivných tvarů, vzniká zejména v blízkosti magnetických pólů jeden z nejkrásnějších atmosférických jevů: polární záře.
Na palubě IBEXu
Svůj hlavní úkol má vesmírná sonda IBEX vepsaný už ve svém názvu. Zkratka IBEX (z angl. Interstellar Boundary Explorer) totiž neznamená nic jiného, že „průzkumník mezihvězdné hranice“. Aby vědcům dokázala dodat důležité informace o procesech na vzdálených hranicích, nemusí se k nim sama vydávat. K tomu, aby její vybavení dokázalo zachytit energetické neutrální atomy (ENA) z kraje heliosféry, jí stačí pouze přehoupnout se přes hranici magnetického působení Země, které sahá zhruba do vzdálenosti 70 000 km. V nejvzdálenějším bodě své eliptické dráhy okolo Země, tzv. apogeu, je od nás vzdálena neuvěřitelných 300 000 km, tedy takřka ¾ vzdálenosti mezi námi a Měsícem. Právě díky velmi šikovně vypočítané oběžné dráze okolo Země dokáže přinést kompletní mapu okraje sluneční soustavy (heliopauzy) každých 6 měsíců. Během trvání své mise, které je vypočítáno na 2 roky, by tedy měla přinést 4 kompletní mapy této hranice. Ke splnění svého úkolu je sonda vybavena dvěma speciálními senzory, IBEX-Hi a IBEX-Lo, které dokáží neutrální atomy nejen pouze zachytit, ale i určit jejich typ a následně vypočítat jejich koncentraci.
