Proč někteří lidé nazývají okraj sluneční soustavy „ohnivou stěnou“

Heliopauza, oblast, kde se zastaví vliv slunečního větru a začíná mezihvězdný prostor, byla nazývána „Ohnivá zeď“ obklopující Sluneční soustavu. Název je hyperbolický a technicky nepřesný, ale ukazuje na pozoruhodný objev, který byl jedním z hlavních úspěchů misí Voyager.

Kosmická loď Voyager toho prožila tolik, že je s podivem, že jedna z nich stále funguje a že naděje na obnovení té druhé zůstávají. „Ohňová zeď“ však zní jako tvrdší test než všechno, co přežili dohromady, spíše rétorický důkaz oddanosti než něco, čím by se vesmírná sonda měla nechat navigovat.

Nicméně to je fráze, kterou někteří lidé používali k popisu heliopauzy a na první pohled mají případ. Koneckonců, odvážné sondy naměřily při průchodu heliopauzou teploty 30 000 až 50 000 kelvinů (54 000 až 90 000 stupňů Fahrenheita), díky čemuž jsou pozemské ohně ve srovnání s nimi chladné.

Samozřejmě neexistuje doslovný oheň ve smyslu spalování paliva reakcí s kyslíkem. Stejně jako Slunce je i heliopauza složena z horkého plazmatu. Průchod heliopauzou však nebyl nic jako setkání se Sluncem; ani sluneční koróna.

Důvodem, proč se obě plavidla nevypařila, natož aby selhala, je to, že hustota materiálu mimo hranice slunečního větru je neuvěřitelně nízká.

Abychom pochopili, jak může být něco tak vzdáleného od Slunce tak horké, a také proč to neovlivnilo první plavidlo, které do toho vstoupilo, je důležité porozumět trochu fyzice tepla.

Teplota je mírou rychlosti, kterou atomy a molekuly vibrují. K vytvoření rychlejších vibrací je potřeba energie. Jakmile se rychlost vibrací zvýší, bez ohledu na zdroj této energie, je pravděpodobnější, že narazí do čehokoli v okolí a přenesou část této energie na to, co zasáhly. Pokud tedy strčíte ruku do horkého plynu, rychle se pohybující molekuly se s ním srazí, takže velmi brzy bude velmi horká i vaše ruka. (Musíme říct: „Tohle doma nezkoušejte“?)

Čím méně molekul je, tím méně energie je zapotřebí k tomu, aby se pohybovaly velmi rychle, ale také tím menší je pravděpodobnost, že do nich narazí pronikající pevný předmět. Bez takových setkání nelze přenášet energii a nově příchozí zůstane v pohodě.

To je situace, ve které se nacházejí sondy Voyager, stejně jako tomu bude u budoucích kosmických lodí opouštějících sluneční soustavu. Heliopauza může být hustší než prostor na obou stranách, což částečně ospravedlňuje popis jako „stěna“, ale stále je to spíše vakuum než vnitřnosti věci, kterou používáte k úklidu svého domu. I když se těch pár přítomných molekul pohybuje fenomenálně rychle – a tedy při velmi vysoké teplotě – nebudou schopny zahřát něco tak podstatného jako Voyagery, z nichž každý váží 722 kilogramů (1600 liber).

Stále zůstává otázka, jak se ty řídké atomy a molekuly vůbec rozžhavily.

Očekávalo se, že heliopauza bude horká, ale předchozí odhady byly asi o polovinu vyšší než ty, které naměřily Voyagery, což opět dokazuje velkou hodnotu dvojice.

Sluneční vítr v heliosféře je horký, protože měl jen malou příležitost uvolnit svou energii, ale mezihvězdné médium mimo heliopauzu je studené, takže bychom mohli očekávat, že hranice bude někde mezi. Místo toho je heliopauza mnohem teplejší než obě.

Teploty, které Voyagery naměřily, byly připisovány buď stlačení plazmy, když se sluneční vítr střetne s mezihvězdným prostředím, nebo magnetickému opětovnému spojení. K opětovnému spojení dochází v elektricky vodivém plazmatu, když přeuspořádání struktury pole způsobí, že se magnetická energie přemění na rychle se pohybující vlny, tepelnou energii a zrychlení částic.

Magnetické opětovné spojení bylo svědkem tam, kde se magnetická pole kolem Země a jiných planet střetávají se slunečním větrem. Navzdory svému názvu může odkazovat na rozpojení spojených magnetických polí, stejně jako na opětovné sjednocení rozpojených polí.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *