Vietējais starpzvaigžņu mākonis: pārskats

Vietējā pūka ir milzu mākonis, kurā atrodas mūsu Saules sistēma

Mūsu Saules ceļojums pa kosmosu ved mūs cauri ļoti zema blīvuma starpzvaigžņu mākoņu kopai. Šobrīd Saule atrodas mākoņa (lokālā mākoņa) iekšpusē, kas ir tik vājš, ka IBEX atklātā starpzvaigžņu gāze ir tikpat reta kā sauja gaisa, kas izstiepta virs simtiem gaismas gadu garas kolonnas. Šos mākoņus identificē pēc to kustībām, kas šajā grafikā norādītas ar zilām bultiņām. NASA

Kamēr mūsu Saule un planētas ceļo cauri starpzvaigžņu telpa mūsu Piena Ceļa galaktikas daļā mēs pastāvam reģionā, ko sauc par Oriona roku. Rokas iekšpusē ir gāzes un putekļu mākoņi un reģioni, kuros starpzvaigžņu gāzu daudzums ir mazāks par vidējo. Mūsdienās astronomi zina, ka mūsu planēta un Saule pārvietojas pa ūdeņraža un hēlija atomu maisījumu, ko sauc par “Vietējo starpzvaigžņu mākoni” vai, sarunvalodā runājot, “Vietējo pūku”.

Vietējā pūka, kas aptver apmēram 30 gaismas gadu platu apgabalu, patiesībā ir daļa no daudz lielākas 300 gaismas gadu platas alas kosmosā, ko sauc par Vietējo burbuli. Arī tas ir ļoti reti apdzīvots ar karstu gāzu atomiem. Parasti lokālo pūku iznīcina uzkarsētā materiāla spiediens burbulī, bet ne pūkas. Zinātnieki izvirza hipotēzi, ka tas varētu būt mākoņa magnētisms, kas pasargā to no iznīcināšanas.

Vietējais burbulis mākslinieka koncepcijā. Tas ir dobums starpzvaigžņu vidē, kas ir salīdzinoši tukšs no gāzēm, salīdzinot ar reģionu ārpus burbuļa. NASA

Saules sistēmas ceļojums caur Vietējo pūku sākās pirms 44 000 līdz 150 000 gadu, un tas var iziet nākamo 20 000 gadu laikā, kad tas varētu iekļūt citā mākonī, ko sauc par G kompleksu.

Vietējā starpzvaigžņu mākoņa “atmosfēra” ir neticami plāna, un tajā ir mazāk nekā gāzes atoms uz kubikcentimetru. Salīdzinājumam, Zemes atmosfēras augšdaļā (kur tā sajaucas starpplanētu telpā) ir 12 000 000 000 000 atomu uz kubikcentimetru. Tas ir gandrīz tikpat karsts kā Saules virsma, taču, tā kā mākonis kosmosā ir tik vājš, tas nevar noturēt šo siltumu.

Atklājums

Astronomi par šo mākoni ir zinājuši vairākus gadu desmitus. Viņi ir izmantojuši Habla kosmiskais teleskops un citas observatorijas, lai “izpētītu” mākoņus un tālu zvaigžņu gaismu kā sava veida “sveci”, lai to aplūkotu tuvāk. Gaismu, kas pārvietojas pa mākoni, uztver teleskopu detektori. Pēc tam astronomi izmanto instrumentu, ko sauc par spektrogrāfu (vai spektroskopu), lai sadalīt gaismu tās komponentu viļņu garumos . Gala rezultāts ir grafiks, ko sauc par spektru, kas, cita starpā, norāda zinātniekiem, kādi elementi pastāv mākonī. Sīki “atkritumi” spektrā norāda, kur elementi absorbēja gaismu, kad tā iet cauri. Tas ir netiešs veids, kā redzēt to, ko citādi būtu ļoti grūti noteikt, it īpaši starpzvaigžņu telpā.

Izcelsme

Astronomi jau sen ir brīnījušies par to, kā veidojās kavernonais Vietējais burbulis un Vietējais pūkas un blakus esošie G kompleksa mākoņi. Gāzes lielākajā vietējā burbulī, iespējams, radušās no supernovas sprādzieni pēdējo 20 miljonu gadu laikā. Šo katastrofālo notikumu laikā masīvas vecās zvaigznes lielā ātrumā izspridzināja savus ārējos slāņus un atmosfēru kosmosā, izraidot pārkarsētu gāzu burbuli.

Burbulis, kurā izplešas no supernovas, ko sauc par G1.9+0.3. Šādi sprādzieni ietriecas starpzvaigžņu vidē un var būt saistīti ar tādu mākoņu veidošanos kā LIC. NASA

Hot Young Stars and the Fluff

Pūkai bija cita izcelsme. Masīvas, karstas jaunās zvaigznes sūta gāzi uz kosmosu, īpaši to agrīnajā stadijā. Saules sistēmas tuvumā ir vairākas šo zvaigžņu asociācijas, ko sauc par OB zvaigznēm. Tuvākā ir Scorpius-Centaurus asociācija, kas nosaukta pēc debess reģiona, kurā tie pastāv (šajā gadījumā apgabals, ko aptver zvaigznāji Skorpions un Kentaurs (kurā atrodas Zemei tuvākās zvaigznes: Alfa, Beta un Proxima Centauri )). Ļoti iespējams, ka šiszvaigžņu veidošanās reģionspatiesībā ir vietējais starpzvaigžņu mākonis un ka blakus esošais G komplekss arī nāca no karstajām jaunajām zvaigznēm, kuras joprojām dzimst Sco-Cen asociācijā.

Karsti nikni vēji no jaundzimušajām zvaigznēm, piemēram, šeit redzamajām Spicera kosmosa teleskopa attēlā, var arī ietekmēt tādu reģionu izveidi kā Vietējā pūka. NASA/Spitzer/IPAC

Vai mākonis var mūs nodarīt pāri?

Zemi un pārējās planētas no magnētiskajiem laukiem un starojuma lokālajā starpzvaigžņu mākonī samērā aizsargā Saules heliosfēra — saules vēja apmērs. Tas sniedzas krietni ārpus orbītaspundurplanēta Plutons. Dati no Ceļotājs 1 kosmosa kuģi ir apstiprinājuši Local Fluff esamību, atklājot tajā esošos spēcīgos magnētiskos laukus. Vēl viena zonde, saukta IBEX , ir arī pētījis saules vēja un vietējās pūkas mijiedarbību, cenšoties kartēt kosmosa reģionu, kas darbojas kā robeža starp heliosfēru un vietējo pūku.

Ilgtermiņā ceļš, ko Saules sistēma iet caur šiem mākoņiem, varētu aizsargāt Sauli un planētas no augstāka starojuma līmeņa galaktikā. Saules sistēmai ceļojot pa galaktiku tās 220 miljonus gadu ilgās orbītās laikā, tā, visticamāk, pārvietosies mākoņos un izkļūs no tiem, radot interesantu ietekmi uz mūsu planētas dzīvības nākotni.

Ātri fakti

• Vietējais starpzvaigžņu mākonis ir 'burbulis' starpzvaigžņu telpā.
• Saules sistēma ir pārvietojusies caur mākoni un vietējo reģionu, ko sauc par “The Local Fluff” desmitiem tūkstošu gadu.
• Šīs alas var izraisīt jauno zvaigžņu spēcīgie vēji un zvaigžņu sprādzieni, ko sauc par supernovām.

Avoti

• Grosmans, Liza. Saules sistēma noķerta starpzvaigžņu vētrā. Jaunais Zinātnieks , New Scientist, www.newscientist.com/article/dn24153-solar-system-caught-in-an-interstellar-tempest/.
• NASA , NASA, science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2009/23dec_voyager.
• Starpzvaigžņu mākonis mūsu Saules sistēmā ienes kosmosa laikapstākļus. Gaia , www.gaia.com/article/are-interstellar-clouds-raining-on-our-solar-system.