Barriären vid kanten av vårt solsystem är kanske inte den släta sköld som forskare en gång trodde. Den ärevördiga rymdfarkosten Voyager har upptäckt ett enormt, turbulent hav av magnetiska bubblor i helioshöljet - gränssnittet mellan heliosfären och det interstellära rymden - som liknar ett aktivt bubblande jacuzzibadkar. Vid en briefing idag sa forskare att fyndet är betydelsefullt eftersom 'vi nu måste ändra vår syn på hur solen interagerar med solsystemet', säger Arik Posner, forskare för Voyager-programmet vid NASA:s högkvarter. Men det betyder också att 'kraftfältet' som omger hela solsystemet kan släppa in mer skadliga kosmiska strålar och energiska partiklar än man tidigare trott.
Över 30 år in i deras uppdrag övervakar Voyagers fortfarande sin miljö och skickar tillbaka data. År 2007 märkte forskare att Voyager 1 registrerade dramatiska fall och ökningar i mängden elektroner som den mötte när den färdades genom heliosfären, barriären som omger hela solsystemet och skapas av solens magnetfält. Voyager 2 gjorde liknande observationer av dessa laddade partiklar 2008.
Datorsimulering av den magnetiska återkopplingen i helioshöljet, som ser ut som bubblor, eller korvar. Kredit: NASA/J.F. Drake, M. Swisdak, M. Opher
Med hjälp av en ny datormodell för att analysera data, fann forskare att solens avlägsna magnetfält sannolikt består av bubblor som är cirka 100 miljoner miles (160 miljoner kilometer) breda - 'som långa korvar', sa Merav Opher vid briefingen, en astronom på Boston University som är huvudförfattare till en artikel publicerad i Astrofysisk tidskrift.
Och bubblorna rör sig runt, med svängningar på plus eller minus 10 till 20 km. 'Det är väldigt bubbligt så vitt vi kan säga,' sa Jim Drake från University of Maryland vid presskonferensen. 'Det hela är bubbligt, som där strålarna kommer ut från en jacuzzi.'
Opher sa att bubblorna, även om de inte är synliga från jorden, täcker en stor del av himlen på cirka 38 graders latitud och när solvindarna 'bullar' upp mot heliopausen, fyller bubblorna upp hela regionen bredvid heliopausen.
Liksom jorden har vår sol ett magnetfält med en nordpol och en sydpol. Fältlinjerna sträcks utåt, och när solen roterar vrider solvinden dem till en spiral när de förs utåt.
Bubblorna skapas när magnetfältslinjer omorganiseras. Den nya modellen föreslår att fältlinjerna är uppdelade i fristående strukturer som är bortkopplade från solens magnetfält.
Dessa magnetiska bubblor bör fungera som elektronfällor, så rymdfarkosten skulle uppleva högre elektronbombning än normalt när de färdades genom bubblorna.
Men implikationerna av detta nya fynd, sa Opher, är också att heliosheathen är mycket annorlunda än vad forskarna förväntade sig. Hon inledde med att säga att alla tidigare idéer om regionen bara var gissningar eftersom ingen rymdfarkost har varit där tidigare. 'Vi trodde att heliopaus skulle vara en slät yta och skydda oss från intergalaktiska kosmiska strålar,' sa hon. 'Det är inte en sköld utan mer som ett membran som är ett hav av bubblor.'
Ett argument skulle säga att bubblorna verkar vara en mycket porös sköld, som tillåter massor av kosmiska strålar genom luckorna. Men en annan uppfattning skulle vara att kosmiska strålar kan fångas in i bubblorna, vilket gör det bubblande skummet till en mycket bra sköld.
Men forskarna arbetar fortfarande med att ta reda på exakt vad dessa bubblor är. Voyagers instrument, medan de fortfarande fungerar bra, testas i denna nya region i rymden. 'De magnetiska instrumenten på Voyager var designade för att mäta magnetfält, men de är precis vid kanten av vad instrumenten kan känna av,' sa Drake. 'Det magnetiska fältet är mycket svagt. Medan vi försöker ta reda på vad dessa magnetiska bubblor är, har vi inte nått det ögonblicket då vi säger, 'ja, det är det.' Vi skulle vilja kunna fastställa det mycket bättre.'
Den här videon från NASA:s Goddard Spaceflight Center hjälper till att visuellt förklara de nya fynden:
Källor: NASA presskonferens, NASAs informationsmaterial för sol/jord, pressmeddelande, fler videor och bilder kan hittas på denna Goddard-webbsida
Du kan följa Universe Today seniorredaktör Nancy Atkinson på Twitter: @Nancy_A. Följ Universe Today för de senaste rymd- och astronominyheterna på Twitter @universetoday och vidare Facebook.
