David McComas는 주변의 성간 매체를 부러 뜨리는 별의 별의 바람에 의해 생성 된 환경 인 "Astrosphere"가 가장 좋아합니다. 그것은 Mira라는 별에 속합니다. 2006 년의 이미지에서, Mira는 오른쪽으로, 한 시간당 291,000 마일로, 은하수의 현지 성간 구름을 통해 태양의 속도의 5 배로 향하고 있습니다. 물을 통해 항해하는 보트를 앞두고 스타보다 앞서“활주”를 만들 수 있습니다. 가스는 미라를 불어 오는 더 차가운 수소 가스의 바람과 함께 가열되고 섞여서 별의 뒤쪽으로 흐르면서 깨어납니다. Mira 's Aftosphere는 별 뒤에서 왼쪽으로 뒤따른 상태에서 난류가 있고 조각화되고 뻗어있는 것처럼 보입니다. 프린스턴 (Princeton)의 천체 물리학 과학 교수 인 맥코마 (McComas)는 최근 비디오 인터뷰에서“이 단일 구조 와이 난류가 작은 구조에 빠지는 것을 볼 수있다”고 말했다. "나는 그것이 매우 아름답다고 생각합니다."
McComas가 Mira의 우아함에 감탄하지 않을 때, 그는 우리 자신의“Heliosphere”를 정식으로 혜성 모양으로 이해하려는 노력을 기울이고 있습니다. 그는 제공 할 수있는 기능에 대해 배우기를 간절히 원합니다. 2008 년부터 McComas는 Interstellar Boundary Explorer (IBEX) 미션의 주요 조사관이었습니다. 그는 IBEX 위성이 수집하는 데이터를 감독하여 태양계 가장자리의 특성을 공개합니다. 또한 2024 년에 출시 될 예정인 IBEX의 후임자 인 Interstellar Mapping and Acceleration Prob (IMAP)를 담당합니다.
.태양계의 경계로 간주 될 수있는 것은 무엇입니까? 태양의 빛이 완전히 사라지거나 중력이 느껴지는 곳이 없으므로 그 어느 것도 표시 할 수 없습니다. 그러나 Heliosphere는 할 수 있습니다. McComas는“은하를 통해 집을 통해 움직여 집을 안전하게 지키고 있습니다. 태양의 태양 바람, 이온화 된 가스의 유출 또는 혈장은 "성간 매체"라고도 불리는 별들 사이의 은하 물질에 밀려납니다. 우리의 국소 지역의 성간 배지는 혈장, 헬륨 및 중성 수소의 혼합물입니다. 그것은 국소 거품에서 발견되는 따뜻하고 부분적으로 이온화 된 구름으로, 성간 먼지 및 기타 별 바람과 함께 여러 초신성 폭발로 생성 될 수있는 혈장으로 채워진 큰 공동으로 형성됩니다. 이것으로부터 우리를 분리시키는 장벽은 명왕성 궤도를 넘어서는 영역을 차지합니다. 당신이 정의하고 측정 할 수 있습니다.
McComas는“어떤면에서는 성간 공간을 통과하는 우리의 배와 같습니다.”라고 말합니다. 1970 년대에 출시 된 Voyager 프로브의 데이터로서 우리는 지구의 오존층과 DNA 모두에 해를 끼칠 것입니다. 올해 IBEX의 데이터를 사용하여 McComas와 그의 동료들은 내부에서 Heliosphere의 3D 맵을 만들 수있었습니다. 과학자들은 외부에서 사물에 대한 감각만이 제한적이었습니다. 지난 10 년 동안 Voyager 1과 Voyager 2는 Heliosphere의 임계 값인 Heliopause라는 층을 넘어서 Bubble Ship 전면의 모양에 대한 데이터를 제공했습니다. (보이저는 같은 방향으로 태양보다 앞서 경주하고 있습니다.)
“이들은 현장에서 McComas와 그의 동료들은 최근에 Astrophysical Journal 에 최근 출판 된 논문에 썼습니다. ,“Heliosphere의 규모에 대한 필요한 근거 진실을 제공했지만, 따라서, 우리는 특정 사례에서 두 개의 우주선 궤적을 따라 직접 측정 할 수 있으며, 헬리 스피어의 차원에 대해 중요하지만 매우 공간적으로 시간적으로 제한된 정보를 제공합니다.”
.보이저와 달리 IBEX에는 빛을 모으는 카메라가 없습니다. 오히려 그것은 에너지 중성 원자라고 불리는 입자를 수집하는 미터의 16 진수 형태의 양쪽에 두 개의 센서가 있습니다. 수소 드리프트의 중성 원자는 heliosphere에서 성간 공간을 분리하는 전자기 경계를 통해 방해받지 않습니다. McComas는“그들은 일종의 구불 구불 한 것입니다. Heliosphere로 흐르는 성간 중성 가스를 직접 관찰하면 Heliosphere가 성간 매체에 비해 이동하는 속도를 추정합니다. (시간당 약 52,000 마일로 비교적 여가 시간입니다.)
중성 수소 원자가 이온화 된 가스에서 양성자에 충분히 가까이 지나가는 경우, 양성자는 수소 원자에서 전자를 빼앗아 전자가 전자를 빼앗을 때 양성자가 중립이되고 수소 원자는 새로운 양성자가된다 :전하 교환으로 알려진 공정. 새로운 중립에는 이온화 된 가스의 특성이 있습니다. 그것은 온도와 벌크 운동이 있으며, 중립이 생성 된 위치에 대응하여 "뜨거운"또는 에너지 영역을 선택하는 데 사용할 수 있습니다. Ibex에서 일한 Huntsville의 앨라배마 대학교 우주 물리학자인 Gary Zank는“이러한 에너지 중성 원자를 측정 할 수있는 탐지기가 있다면, 기본적으로하고있는 일은 기본적으로하고있는 일은 에너지가 많은 중립 원자가가 창조 된 위치에 대해 배우는 것입니다.”
는 말합니다.이것들은 헬리오 스피어의 경계와 경계 너머에서 나올 수 있습니다. 초당 약 310 마일로 이동하는 중성 원자의 개체군은 초음속 태양풍이 지배하는 지역에서 나옵니다. 초당 약 62 마일의 원자는 내부 Heliosheath에서 나옵니다. 여기서 태양풍은 성간 매체에 맞을 때 서브 닉이됩니다. 에너지 중성 입자는 또한 달의 표면과 상호 작용하는 태양 바람과 지구의 자기권에서 발생하는 과정에서 나올 수 있습니다.
이 입자들은 모든 방향에서 우리를 향해 오는이 입자들 중 일부는 헬리오 스피어 내부에서 튀어 나오며, 태양계가 은하계 주위로 표류함에 따라 태양의 태양 바람이 성간 공간과 어떻게 상호 작용하는지에 대해 단서를 얻습니다. Ibex는 평균 미국보다 약간 더 많은 무게를 둔이 벡스는 10 년 이상 지구를 공전하고 있으며, 태양계의 가장자리를 관찰하여 McComas를 얻을 수있는 충분한 성공을 거두었습니다.
우리 태양계의 먼 장벽을 조사하기 위해 McComas는 내부 장벽과 맞춰야했습니다.이 난독증은 글자와 단어를 해석하기가 어렵습니다. 그러나 그것은 오늘날 그가 오늘날에있는 과학적 길을 가고있는 데 도움이되었을 수도 있습니다.
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그는 초등학교에서 읽는 법을 배우는 데 어려움을 겪었 기 때문에 자신의 손을 잡은 모든 것을 분해하고 재 조립하는 데 중점을 두었습니다. 고등학교에서, 그는 비즈니스를 시작하여 프로판 토치를 사용하여 중서부 전역에서 판매 한 특이한 보석을 납땜하여 실제로 3 년 동안 충분한 돈을 벌어 실제로 대학을 고려했습니다. 나중에 MIT에서 그는 우주 연구 센터에 참여하여 훌륭한 조립을 위해 후보자가 필요했습니다.
McComas는 2014 년 그의 난독증과 과학 경력에 대한 이야기에서“느린”에서 성간 국경으로의 개인적인 여정”에서 물리학에 대한 관심을 발견했을 때 그게 직관적이라고 밝혔다. "답을 이해할 수 있다고 생각했습니다." 그의 프레젠테이션의 한 슬라이드에서, 그는 1990 년대에 그가 만든 발견을 보여주는 그래픽을 보여줍니다. 태양의 태양 바람이 기둥에서 훨씬 빠릅니다. "이것은 내가 내 자신의 지역에서 의사 소통 할 수있는 방법에 대한 전형적인 것"이라고 그는 말했다. "우주 물리학 자라면 캡션이 필요하지 않은 단일 그래픽으로 다양한 지식을 구성합니다."
그는 난독증을 인정하여 사람들의 강점과 약점을 인식하여 더 나은 팀을 구성 할 수있는보다 협력적인 과학자가 될 수 있도록 도와주었습니다. “IBEX 임무를 수행하는 데 수백, 수백 명의 사람들이 필요했습니다. 모든 종류의 기술을 가진 사람들이 필요하며 함께 일해야합니다.”라고 그는 말했습니다. "따라서 난독증이 왜 좋은지 이해하기 쉬운 다양한 사고가 있다고 생각합니다."
.IBEX의 초기 결과는 Science 의 커버를 만들었습니다 위성은 2 차원으로 평평한 "모든 스카이"맵 위에 투사 된 신비한 리본 구조를 포착했습니다. McComas는“IBEX 결과는 진정으로 놀랍습니다. 배출량은이 전례없는 지역의 현재 이론이나 모델과 비슷하지 않은 것이 좋습니다. “우리는 약 100 억 마일 떨어진 성간 경계에서 작고 점진적인 공간적 변화를 기대했습니다. 그러나 Ibex는 하늘의 다른 어떤 것보다 2 ~ 3 배 더 밝은 매우 좁은 리본을 보여주고 있습니다.” 즉, 중성 원자 Ibex가 수집하고 있었다. 즉, 모든 방향에서 다소 동일한 양으로 나오지 않았다. 과학자들에게 우리의 태양의 자기장이 은하의 자기장과 상호 작용하는 방식이 예상보다 훨씬 복잡하다는 큰 힌트입니다. 그럼에도 불구하고 과학자들은 리본을 사용하여 은하의 자기장을 통과하는 방법과 그 분야가 태양계에 어떤 영향을 미치는지를 모을 수 있습니다.
리본은 각인과 같습니다. 그것은 에너지가 강한 중성 원자가 소스에서 직선으로 전파되는 것으로 보이는 하늘의 위치에 매핑됩니다. Zank는“탐지기와 함께보고 있다면, 당신이 보게 될 것은 특정 방향 방향으로,이 모든 에너지 중성 원자가 바로 당신에게 돌아 오는 것입니다.” 우리가 바다에서 햇빛의 반짝임을 잡을 수있는 상황과는 다를 수 있습니다. 화창한 날에는 약간 넓은 선처럼 훨씬 더 밝은 종류의 빛이있는 지역이 항상 있다고 Zank는 말합니다. "당신이 바다에서 반사 된 빛에서 더 밝은 종류의 빛을 보는 이유는"이것은 당신의 눈에 똑바로 향하는 빛이라는 것입니다. "
.Science 의 11 월호에서 , McComas는이 이론을 설명하기 위해 6 가지 이론을 모험했습니다. 잠재적 인 설명 목록은 곧 10 명 이상을 넘었지만 몇몇은 테마의 변형입니다. 오늘날 McComas는 그들 중 하나가 옳다고 확신합니다.
McComas에 따르면 McComas에 따르면, 태양풍의 일부였으며 현재 중화 된 하전 입자의 일부가 Heliopause를지나 국소 간극 배지로 방사형 적으로 전파되고 있다고 McComas는 설명했다. 그들은 헬리오 스피어를 가로 질러 자기장 주위에 갇히고 gyrate가됩니다. 결국, 에너지 중성 원자는 헬리오 스피어를 향해 재생산되고 다시 방출됩니다. 이 일련의 전하 교환은 리본을 설명 할 수 있는데, 이는 헬리오스를 넘어서 수백 개의 천문학 단위로 시작됩니다. (지구와 태양 사이의 거리는 9,300 만 마일입니다.)
IBEX는 수백 개의 천문 단위의 거리에서 플라즈마를 조사 할 수 있습니다. IMAP는 최대 500 개의 천문학 단위 이상을 가져갑니다. McComas는“중성 원자에서 볼 수있는 얼마나 멀리 볼 수 있는지에는 기본적인 한계가 있습니다.”라고 McComas는 말합니다. 한계는 원자의 에너지 및 전하 교환과 관련이 있습니다. IMAP는 6 억 달러가 넘는 비용으로 10 가지 악기 제품군을 운반하여 맥코마가 무엇보다도 리본 구조의 원인에 대한 아이디어를 더 잘 확인할 수 있습니다. 더 큰 감도로 측정하면 소스를 정확히 찾아 낼 수 있습니다.
IMAP는 천체 물리학 자들이 우리의 헬리오 스피어의 모습을 결정적으로 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다. 표준 견해는 혜성처럼 보이는 것처럼 보이지만 보스턴 대학교의 우주 플라즈마 물리학자인 Merav Opher는 시뮬레이션을 사용하여 크루아상 모양의 헬리오 스피어, 둥글고 엽으로 논쟁하고 있습니다. 그녀는“별이 자신의 거품에 어떻게 싸우는 지, 그 거품이 어떻게 은하 우주 광선을 걸러 내는지에 대해 깊은 영향을 미칩니다. 오퍼와 그녀의 동료들은 성간 자기장이 헬리오 스피어를 어떻게 압박 할 것인지를 예측하여 특히 남쪽 부분에서 비대칭으로 보이저스가 확인했다. 플라즈마가 흘러 나와야하기 때문에 완전한 구체가 될 수는 없습니다. Opher는“뿔이 필요합니다. "혈장 출구가 필요합니다."
IBEX보다 높은 에너지 정권에서 에너지 중성 원자를 매핑하는 IMAP는 모델, 특히 헬리오 스피어가 긴 꼬리를 가지고 있는지, 수천 개의 천문 단위를 연장하는지, 또는 그 길이의 비교적 더 컴팩트 한 꼬리를 제한하는 데 도움이 될 것입니다. 그럼에도 불구하고 Opher와 그녀의 동료들은 situ 를 믿습니다 측정은 중요하며, 2030 년대 헬리오 스피어를 넘어 수백 천문 단위를 나가는 프로브를 제안합니다.
IMAP가 출시되면서 McComas는“매우 완전한 과학 작업”을 기대하고 있습니다. 이상적인 것은 어떤 종류의 물리가 우리의 태양계의 진화하는 우주 환경을 근본적으로 제어하는 것이 무엇인지, 따라서 리본의 기원을 발견하는 것입니다. 이것이 놀라움을 포함하기를 바랍니다. 처음이 아닙니다. 우리의 화상 통화에서 McComas는 2008 년 10 월 Ibex가 우주로 발사 된 직후에 Kwajalein이 비행기에서 떨어진 Pegasus 로켓 꼭대기에서 Atoll에서 발사 한 직후에 불안의 에피소드를 회상했습니다. 크리스마스 이후에 데이터가 스트리밍되기 시작했고 Ibex의 악기가 결함이있는 것처럼 보였습니다.
McComas는“최초의 데이터는 적도의 남쪽 인이 밝은 일을 보여 주었다”고 McComas는 이론에 의해 예측되지 않았다고 말했다. Science 의 물리적 사본으로 그는 커버에 대한 그의 작품을 특징으로하는 문제로, 그는 모든 스카이지도의 일부를 지적했다. 그는 두 번째 데이터의 데이터가 밝은 늪도 보여 주었다. 우주선이 조정을하기 전까지는 아니었고, 구조가 나오기 시작하여 팀이 숨을 내쉬기 시작했습니다. 리본이었습니다. 그들은 진짜 무언가를보고있었습니다.
Virat Markandeya는 델리에 본사를 둔 과학 작가입니다.
리드 이미지 :Oobqoo / Shutterstock
