L'instrument SWAP à bord du vaisseau spatial New Horizons de la NASA a confirmé que le vent solaire ralentit à mesure qu'il s'éloigne du Soleil. Ce schéma de l'héliosphère montre que le vent solaire commence à ralentir à une distance radiale d'environ 4 UA du Soleil et continue de ralentir à mesure qu'il se déplace vers le système solaire externe et ramasse de la matière interstellaire. Les extrapolations actuelles révèlent que le choc de terminaison peut actuellement être plus proche que celui trouvé par le vaisseau spatial Voyager. Cependant, l'augmentation de l'activité solaire va bientôt étendre l'héliosphère et repousser le choc de terminaison plus loin, peut-être à la gamme 84-94 UA rencontrée par le vaisseau spatial Voyager. Crédit :Figure reproduite avec l'aimable autorisation du Southwest Research Institute; rendu de l'artiste d'arrière-plan par la NASA et le planétarium Adler
Les mesures prises par l'instrument Solar Wind Around Pluto (SWAP) à bord du vaisseau spatial New Horizons de la NASA fournissent de nouvelles informations importantes sur certaines des régions les plus éloignées de l'espace jamais explorées. Dans un article récemment publié dans le Journal d'astrophysique , une équipe dirigée par le Southwest Research Institute montre comment le vent solaire - le flux supersonique de particules chargées soufflées par le Soleil - évolue à des distances croissantes du Soleil.
"Précédemment, seules les missions Pioneer 10 et 11 et Voyager 1 et 2 ont exploré le système solaire externe et l'héliosphère externe, mais maintenant, New Horizons le fait avec des instruments scientifiques plus modernes, " a déclaré le Dr Heather Elliott, un scientifique du SwRI, Chercheur principal adjoint de l'instrument SWAP et auteur principal de l'article. "L'influence de notre Soleil sur l'environnement spatial s'étend bien au-delà des planètes extérieures, et SWAP nous montre de nouveaux aspects de la façon dont cet environnement change avec la distance."
Le vent solaire remplit une région de l'espace semblable à une bulle englobant notre système solaire, appelé l'héliosphère. A bord de New Horizons, SWAP collecte des informations détaillées, des mesures quotidiennes du vent solaire ainsi que d'autres composants clés appelés « ions de captage interstellaire » dans l'héliosphère externe. Ces ions de captage interstellaires sont créés lorsqu'un matériau neutre de l'espace interstellaire pénètre dans le système solaire et devient ionisé par la lumière du Soleil ou par des interactions d'échange de charge avec les ions du vent solaire.
Au fur et à mesure que le vent solaire s'éloigne du Soleil, il rencontre une quantité croissante de matière provenant de l'espace interstellaire. Lorsque le matériau interstellaire est ionisé, le vent solaire ramasse la matière et, les chercheurs ont théorisé, ralentit et chauffe en réponse. SWAP a maintenant détecté et confirmé cet effet prévu.
L'équipe SWAP a comparé les mesures de la vitesse du vent solaire de New Horizons de 21 à 42 unités astronomiques aux vitesses à 1 UA du vaisseau spatial Advanced Composition Explorer (ACE) et du vaisseau spatial Solar TErrestrial RElations Observatory (STEREO). (Une UA est égale à la distance entre le Soleil et la Terre.) Par 21 UA, il est apparu que SWAP pouvait détecter le ralentissement du vent solaire en réponse à la collecte de matière interstellaire. Cependant, quand New Horizons a voyagé au-delà de Pluton, entre 33 et 42 UA, le vent solaire mesurait 6 à 7 % plus lentement qu'à la distance de 1 UA, confirmant l'effet.
En plus de confirmer le ralentissement du vent solaire à grande distance, le changement de la température et de la densité du vent solaire pourrait également fournir un moyen d'estimer quand New Horizons rejoindra le vaisseau spatial Voyager de l'autre côté du choc de terminaison, la limite où le vent solaire ralentit à une vitesse inférieure à la vitesse du son à l'approche du milieu interstellaire. Voyager 1 a franchi le choc de terminaison en 2004 à 94 UA, suivi de Voyager 2 en 2007 à 84 UA. Sur la base des niveaux inférieurs actuels d'activité solaire et de pressions éoliennes solaires plus faibles, le choc de terminaison devrait s'être rapproché du Soleil depuis les traversées de Voyager. L'extrapolation des tendances actuelles dans les mesures de New Horizons indique également que le choc de terminaison pourrait maintenant être plus proche que lorsqu'il a été recoupé par Voyager. Au plus tôt, New Horizons atteindra le choc de la résiliation au milieu des années 2020. Au fur et à mesure que l'activité du cycle solaire augmente, l'augmentation de la pression augmentera probablement l'héliosphère. Cela pourrait pousser le choc de terminaison à la plage 84-94 UA trouvée par le vaisseau spatial Voyager avant que New Horizons n'ait le temps d'atteindre le choc de terminaison.
Le voyage de New Horizons à travers l'héliosphère externe contraste avec celui de Voyager en ce que le cycle solaire actuel est doux par rapport au cycle solaire très actif que Voyager a connu dans l'héliosphère externe. En plus de mesurer le vent solaire, Le SWAP de New Horizons est extrêmement sensible et mesure simultanément les faibles flux d'ions de captage interstellaires avec une résolution temporelle sans précédent et une couverture spatiale étendue. New Horizons est également le seul vaisseau spatial dans le vent solaire au-delà de Mars (1,5 UA) et, par conséquent, le seul vaisseau spatial mesurant les interactions entre le vent solaire et le matériau interstellaire dans l'héliosphère externe pendant le cycle solaire doux actuel. New Horizons est en passe d'être le premier vaisseau spatial à mesurer à la fois le vent solaire et les ions de captage interstellaire au moment du choc de terminaison.
"New Horizons a considérablement avancé notre connaissance des objets planétaires lointains, et il est tout à fait normal qu'il révèle maintenant également de nouvelles connaissances sur notre propre Soleil et son héliosphère, " a déclaré le chercheur principal de New Horizons, le Dr Alan Stern du SwRI.
L'article " Ralentissement du vent solaire dans l'héliosphère externe " d'Elliott, D.J. McComas, E.J. Zirnstein, B.M. Randole, PENNSYLVANIE. Delamère, G. Livadiotis, F. Bagenal, N.P. Barnes, S.A. Stern, L.A. Young, C.B. Olkin, J. Spencer, HA. Tisserand, K. Ennico, G.R. Gladstone, et C.W. Smith, a été publié le 11 novembre dans The Journal d'astrophysique .
