Lokalna chmura międzygwiezdna: przegląd

Gdy nasze Słońce i planety podróżują przestrzeń międzygwiezdna w naszej części Drogi Mlecznej istniejemy w regionie zwanym Ramieniem Oriona. W ramieniu znajdują się chmury gazu i pyłu oraz regiony, w których występuje mniej niż średnia ilość gazów międzygwiezdnych. Dziś astronomowie wiedzą, że nasza planeta i Słońce poruszają się przez mieszaninę atomów wodoru i helu zwaną „lokalną chmurą międzygwiezdną” lub, bardziej potocznie, „lokalnym puchem”.

Lokalny puch, który rozciąga się na obszar o średnicy około 30 lat świetlnych, jest w rzeczywistości częścią znacznie większej jaskini w przestrzeni 300 lat świetlnych, zwanej Lokalną Bańką. Jest także bardzo słabo zaludniony przez atomy gorących gazów. Zwykle lokalny puch zostałby zniszczony przez ciśnienie ogrzanego materiału w bańce, ale nie puch. Naukowcy wysuwają hipotezę, że magnetyzm chmury może ocalić ją przed zniszczeniem.

Podróż Układu Słonecznego przez Lokalny Fluff rozpoczęła się między 44 000 a 150 000 lat temu i może zakończyć się w ciągu następnych 20 000 lat, kiedy może wejść do innej chmury zwanej G Complex.

„Atmosfera” Lokalnej Chmury Międzygwiezdnej jest niezwykle cienka, z mniej niż atomem gazu na centymetr sześcienny. Dla porównania, szczyt atmosfery ziemskiej (gdzie wtapia się w przestrzeń międzyplanetarną), ma 12 000 000 000 000 atomów na centymetr sześcienny. Jest prawie tak gorący jak powierzchnia Słońca, ale ponieważ chmura jest tak osłabiona w przestrzeni, nie jest w stanie utrzymać tego ciepła.

Astronomowie wiedzą o tej chmurze od kilkudziesięciu lat. Użyli Kosmiczny teleskop Hubble oraz inne obserwatoria, które „badają” obłok i światło odległych gwiazd jako swego rodzaju „świecę”, aby przyjrzeć się im bliżej. Światło wędrujące przez chmurę jest wychwytywane przez detektory na teleskopach. Astronomowie używają następnie instrumentu zwanego spektrografem (lub spektroskopem) do rozbić światło na długości fal składowych. Rezultatem końcowym jest wykres zwany widmem, który - między innymi - mówi naukowcom, jakie elementy istnieją w chmurze. Małe „wypadnięcia” w widmie wskazują, gdzie pierwiastki pochłaniały światło podczas przechodzenia. Jest to pośredni sposób widzenia tego, co inaczej byłoby bardzo trudne do wykrycia, szczególnie w przestrzeni międzygwiezdnej.

Astronomowie od dawna zastanawiają się, jak powstały przepastne Lokalne Bąbelki, Lokalny Puch i pobliskie chmury G Complex. Gazy w większej lokalnej bańce prawdopodobnie pochodziły wybuchy supernowych w ciągu ostatnich 20 milionów lat. Podczas tych katastrofalnych wydarzeń ogromne stare gwiazdy wysadziły swoje zewnętrzne warstwy i atmosfery w kosmos z dużą prędkością, wysyłając bąbel przegrzanych gazów.

Puch miał inne pochodzenie. Ogromne gorące młode gwiazdy wysyłają gaz w kosmos, szczególnie na wczesnym etapie. Istnieje kilka skojarzeń tych gwiazd - zwanych gwiazdami OB - w pobliżu Układu Słonecznego. Najbliższe jest Stowarzyszenie Scorpius-Centaurus, nazwane od regionu nieba, w którym istnieją (w tym przypadku obszar objęty konstelacjami Skorpion i Centaurus (który zawiera najbliższe gwiazdy na Ziemi: Alpha, Beta i Proxima Centauri)). Jest bardzo prawdopodobne, że to region formowania się gwiazd jest w rzeczywistości lokalną chmurą międzygwiezdną, a sąsiedni kompleks G także pochodzi od gorących młodych gwiazd, które wciąż rodzą się w Stowarzyszeniu Sco-Cen.

Ziemia i inne planety są względnie chronione przed polami magnetycznymi i promieniowaniem w lokalnej chmurze międzygwiezdnej przez heliosferę Słońca - zasięg wiatru słonecznego. Rozciąga się daleko poza orbitę planeta karłowata Pluton. Dane z Podróżnik1 statek kosmiczny potwierdził istnienie lokalnego puchu, wykrywając silne pola magnetyczne w nim zawarte. Kolejna sonda, zwana KOZIOROŻEC ALPEJSKI, badał także interakcję między wiatrem słonecznym a Lokalnym Puchem, w celu zmapowania regionu przestrzeni, który działa jako granica między heliosferą a Lokalnym Puchiem.

Na dłuższą metę ścieżka, którą podąża układ słoneczny przez te chmury, mogłaby chronić Słońce i planety przed większymi prędkościami promieniowania w galaktyce. Podczas gdy Układ Słoneczny podróżuje przez galaktykę na swojej 220-milionowej orbicie, prawdopodobnie będzie się on poruszał w chmurach i z nich, co będzie miało interesujące konsekwencje dla przyszłości życia na naszej planecie.

• Lokalna chmura międzygwiezdna to „bańka” w przestrzeni międzygwiezdnej.
• Układ słoneczny porusza się przez chmurę i lokalny region o nazwie „Lokalny puch” od dziesiątek tysięcy lat.
• Te jaskinie mogą być spowodowane silnymi wiatrami młodych gwiazd i gwiezdnymi eksplozjami zwanymi supernowymi.

• Grossman, Lisa. „Układ Słoneczny złapany w międzygwiezdną burzę”. Nowy naukowiec, 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.
• „Chmura międzygwiezdna przenosi pogodę kosmiczną do naszego Układu Słonecznego.” Gaia, www.gaia.com/article/are-interstellar-clouds-raining-on-our-solar-system.