این «حباب نامرئی» از منظومۀ شمسی محافظت می‌کند
«هلیوسفر» مانند یک سپر نامرئی حباب‌مانند، زمین و سیارات را از تابش‌های مرگبار کیهانی محافظت می‌کند. مأموریت جدید ناسا با کاوشگر IMAP با هدف مطالعه‌ی این حباب عظیم و نقش آن در تعامل منظومه شمسی با کهکشان، قرار است شناخت بشر از فضا و کتاب‌های درسی را دگرگون کند.
فرادید| یک ساختار فوق‌العاده به نام «هلیوسفر» کل منظومه شمسی ما را در یک حباب محافظ در بر گرفته است. مأموریت جدید ناسا به نام IMAP قرار است به اندازه‌ای به خورشید نزدیک شود که نحوه کارکرد هلیوسفر را بررسی کند.
به گزارش فرادید، هلیوسفر زمین و سیارات پیرامون ما را از تابش‌های کشنده کیهانی که با سرعت نور حرکت می‌کنند، محافظت می‌کند و به زندگی روی این کره آبی زیبا اجازه زندگی و شکوفایی می‌دهد.
چگونه خورشید هلیوسفر را تغذیه می‌کند
خورشید به شکل مداوم انفجارهایی از ذرات باردار (پروتون‌ها، الکترون‌ها و یون‌ها) را با سرعت بیش از یک میلیون مایل در ساعت منتشر می‌کند. این جریان عظیم که به آن «باد خورشیدی» گفته می‌شود، هلیوسفر را پر می‌کند و موجب می‌شود میلیاردها مایل به بیرون گسترش یابد. زمین نیز محافظت خود را دارد، همان میدان مغناطیسی، اما میدان مغناطیسی فقط کره زمین را پوشش می‌دهد. هلیوسفر برای همه چیزهای دیگر در منظومه شمسی، بار اصلی محافظت را بر عهده دارد.
مأموریت IMAP ناسا برای مطالعه هلیوسفر
کاوشگر نقشه‌برداری و شتاب‌دهی بین‌ستاره‌ای (IMAP) در تاریخ ۲۴ سپتامبر ۲۰۲۵ با موشک فالکون ۹ اسپیس‌ایکس از مرکز فضایی کندی در فلوریدا پرتاب شد. IMAP دو سال آینده را صرف جمع‌آوری داده‌ها درباره هلیوسفر، باد خورشیدی، تابش، میدان‌های مغناطیسی و دیگر شرایط آب‌وهوای فضایی خواهد کرد. یکی از دانشمندانی که نقش مهمی در IMAP دارد، ویلیام اِیچ. ماتیاس، فیزیکدان دانشگاه دلاوِر است که در زمینه میدان مغناطیسی خورشید و باد خورشیدی تخصص دارد. کار او به طراحی ابزار میدان مغناطیسی روی IMAP کمک کرده است.
پرسش‌های اصلی مأموریت عبارتند از:
• چگونه این ذرات خورشیدی این همه انرژی به دست می‌آورند؟
• منظومه شمسی ما دقیقاً چگونه با کهکشان وسیع‌تر تعامل دارد؟
IMAP شامل ۱۰ ابزار مختلف می‌شود تا به پاسخ این پرسش‌ها کمک کند. همچنین ذرات کوچکی به نام گرد و غبار کیهانی را بررسی خواهد کرد که از فراتر از منظومه شمسی می‌آیند.
ماتیاس توضیح می‌دهد: «همه اینها به آب‌وهوای فضایی مربوط است. اگر می‌خواهید بدانید چه چیزی به زمین برخورد می‌کند، باید فضاپیما در موقعیت درست باشد. این موضوع همیشه از دیدگاه آب‌وهوای فضایی اهمیت دارد. می‌توانید بفهمید اختلالات وقتی عبور می‌کنند چقدر مهم هستند. این موضوع زمانی مهم است که بخواهید مأموریت‌هایی طراحی کنید که بهتر شرایط را تحمل کنند و شرایط را دورتر از خورشید مشاهده کنید.» این موضوع همچنین برای حفظ امنیت فضانوردان آینده هنگام سفر به ماه یا مریخ حیاتی است.
محل ایستگاه IMAP
این فقط یک آزمایش علمی تفننی نیست. آب‌وهوای فضایی بر چیزهای واقعی روی زمین اثر می‌گذارد، چیزهایی مانند ماهواره‌ها، ارتباط رادیویی، شبکه‌های برق و حتی ایمنی فضانوردان. IMAP در نقطه‌ای به نام نقطه لاگرانژ ۱ (L۱) قرار می‌گیرد، حدود ۱.۶ میلیون کیلومتر از زمین در جهت خورشید. این موقعیتی عالی برای مشاهده آب‌وهوای فضایی است زیرا نیروی گرانش زمین و خورشید آنجا متعادل است.
دو فضاپیمای دیگر نیز همراه IMAP خواهند بود:
• رصدخانه ژئوکورونا کاروترز، نخستین مأموریت متمرکز بر تغییرات در بالاترین لایه‌های جو زمین.
• NOAA’s Space Weather Follow On L۱، که باد خورشیدی و فوران‌های تاج خورشیدی را دنبال می‌کند؛ فوران‌های عظیم انرژی از سطح خورشید که می‌توانند زندگی روی زمین را مختل کنند.
فضاپیماهای بیشتر، کشفیات بیشتر
نقطهL۱ خالی نیست و هم‌اکنون میزبان پنج فضاپیمای دیگر است و ماتیاس از اضافه شدن چند فضاپیمای تازه به آن هیجان‌زده است. او توضیح می‌دهد: «این یکی از تخصص‌های گروه ماست و IMAP یک فضاپیمای دیگر به ناوگان L۱ اضافه می‌کند، چیزی که من آن را (صورت فلکی L۱) می‌نامم.»
فضاپیماهای دیگر نزدیک L۱ عبارتند از: Ace، Wind، Discover، MMS و Aditya هند. بنابراین دست‌کم شش فضاپیما همزمان در دسترس خواهند بود.
ماتیوس می‌گوید: «با یک فضاپیما نمی‌توانید سه بُعد را اندازه‌گیری کنید. حتی با دو فضاپیما هم تنها یک جهت به دست می‌آید، اما اکنون اطلاعاتی درباره ساختار سه‌بعدی شوک‌ها، فوران‌های تاج خورشیدی و آشفتگی‌ها خواهیم داشت.»
چگونه IMAP هلیوسفر را مشاهده می‌کند
IMAP توانایی ویژه‌ای هم دارد: شناسایی اتم‌های خنثی پرانرژی که به سمت زمین می‌آیند. این اتم‌ها منحصر به فرد هستند زیرا باردار نیستند و تحت تأثیر میدان‌های مغناطیسی قرار نمی‌گیرند. آن‌ها در خطوط مستقیم حرکت می‌کنند و تشخیص منبع‌شان آسان‌تر است.
IMAP سه ابزار مخصوص برای شناسایی این ذرات دارد و به دانشمندان کمک می‌کند هلیوسفر و بخش‌هایی از فضا که در گذشته ناشناخته بود را نقشه‌برداری کنند. موضوع فقط اندازه‌گیری اعداد نیست، بلکه هدف درک نحوه کار منظومه شمسی ما و ارتباط آن با کهکشان اطراف است.
نیکی فاکس، معاون مدیر ناسا گفته: «ما کشفیات شگفت‌انگیز جدیدی خواهیم داشت. چه چیزی از خورشید می‌آید؟ چه چیزی از محیط میان‌ستاره‌ای می‌آید؟ ما از کاربردهای این پژوهش‌ها هیجان‌زده‌ایم، اما آنچه به راستی اهمیت دارد، کشفیات علمی است که عملاً کتاب‌های درسی را بازنویسی خواهد کرد و همین دلیل اصلی هیجان ماست.»
مترجم: زهرا ذوالقدر
