Mặc dù sứ mệnh Cassini đã tập trung vào việc khám phá khoa học về Sao Thổ và các mặt trăng của nó, dữ liệu được lấy từ tàu vũ trụ đã thay đổi đáng kể cách các nhà thiên văn học nghĩ về hình dạng của Hệ Mặt trời của chúng ta. Khi Mặt trời và các hành tinh du hành xuyên vũ trụ, bong bóng mà chúng cư trú được cho là giống với sao chổi, với cái đuôi dài và mũi cùn. Dữ liệu gần đây từ Cassini kết hợp với dữ liệu của các thiết bị khác, cho thấy từ trường liên sao cục bộ hình thành nên vòng xoắn ốc khác nhau.
Hệ mặt trời nằm trong một bong bóng trong môi trường liên sao - được gọi là heliosphere nghiến - được tạo ra bởi gió mặt trời. Hình dạng được khắc ra khỏi bụi liên sao bởi gió mặt trời đã được cho là trong 50 năm qua giống với sao chổi, với cái đuôi dài và hình mũi bị cùn, do chuyển động của Hệ mặt trời xuyên qua bụi.
Dữ liệu được lấy bởi Công cụ hình ảnh từ trường vũ trụ (MIMI) và Nhà thám hiểm ranh giới giữa các vì sao (IBEX) cho thấy có nhiều lực gây ra hình dạng hơn so với suy nghĩ trước đây và hình dạng của vòng xoắn ốc gần giống với bong bóng hơn.
Hình dạng của vòng xoắn ốc trước đây được cho là chỉ được tạo ra bởi sự tương tác của các hạt gió mặt trời với môi trường giữa các vì sao, kết quả là kéo Kéo tạo ra một cái đuôi khôn ngoan. Tuy nhiên, dữ liệu mới cho thấy từ trường giữa các vì sao trượt xung quanh heliosphere và vỏ ngoài, được gọi là heliosheath, để lại hình dạng hình cầu của heliosphere nguyên vẹn. Dưới đây là một hình ảnh đại diện cho hình dạng của vòng xoắn ốc được cho là trông giống như trước dữ liệu mới.
Dữ liệu mới cũng cung cấp một dấu hiệu rõ ràng hơn nhiều về độ dày của lớp vỏ ngoài, giữa 40 và 50 đơn vị thiên văn. Điều này có nghĩa là tàu vũ trụ NASA Voy Voyager, Voyager 1 và Voyager 2, hiện đang đi qua vòng xoắn ốc, sẽ bay vào vũ trụ giữa các vì sao trước năm 2020. Các ước tính trước đó đã đưa ngày đó trở lại vào năm 2030.
MIMI ban đầu được thiết kế để thực hiện các phép đo của từ trường Saturn và môi trường hạt tích điện xung quanh. Tuy nhiên, vì Cassini ở rất xa Mặt trời, nên nó cũng đặt tàu vũ trụ ở một vị trí độc nhất để đo các nguyên tử trung tính tràn đầy năng lượng đến từ ranh giới của vũ trụ. Các nguyên tử trung tính năng lượng hình thành khi khí lạnh, trung tính tiếp xúc với các hạt tích điện trong đám mây plasma. Các ion tích điện dương trong plasma có thể thu hồi các electron của chính chúng, vì vậy chúng đánh cắp các nguyên tử khí lạnh. Các hạt kết quả sau đó được tích điện trung tính và có thể thoát khỏi lực hút của từ trường và du hành vào không gian.
Các nguyên tử trung tính năng lượng hình thành trong từ trường xung quanh các hành tinh, nhưng cũng được phát ra bởi sự tương tác giữa gió mặt trời và môi trường liên sao. Tom Krimigis, nhà điều tra chính của Thiết bị hình ảnh từ tính (MIMI) tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng của Đại học Johns Hopkins ở Laurel, Md và nhóm của ông không chắc chắn liệu các thiết bị trên Cassini ban đầu có thể phát hiện ra các nguồn nguyên tử trung tính năng lượng từ xa không ngoài vòng xoắn ốc, nhưng sau nghiên cứu về Sao Thổ bốn năm của họ, họ đã xem xét dữ liệu từ thiết bị để xem liệu có hạt nào đi lạc từ các nguồn bên ngoài hành tinh khí hay không. Trước sự ngạc nhiên của họ, có đủ dữ liệu để hoàn thành bản đồ cường độ của các nguyên tử và phát hiện ra một vành đai các hạt áp suất cao, nóng, nơi gió liên sao chảy qua bong bóng xoắn ốc của chúng ta.
Dữ liệu từ Cassini bổ sung được lấy bởi IBEX và hai tàu vũ trụ Voyager. Thông tin kết hợp từ các nhiệm vụ của IBEX, Cassini và Voyager cho phép các nhà khoa học hoàn thành bức tranh về góc không gian nhỏ bé của chúng ta. Để xem một đoạn phim hoạt hình ngắn về vòng xoắn ốc được vẽ bởi Cassini, hãy vào đây. Kết quả của hình ảnh kết hợp đã được công bố trên Science vào ngày 13 tháng 11 năm 2009.
Nguồn: JPL
