मिशिगन, सूर्य पृथ्वीला उबदार करतो, ज्यामुळे ते लोक आणि प्राण्यांसाठी राहण्यायोग्य बनते. परंतु ते इतकेच करत नाही आणि ते जागेच्या खूप मोठ्या क्षेत्रावर परिणाम करते.

हेलिओस्फियर, सूर्यापासून प्रभावित अंतराळाचे क्षेत्र, सूर्यापासून पृथ्वीपर्यंतच्या अंतरापेक्षा शंभरपट जास्त आहे.

सूर्य हा एक तारा आहे जो सतत प्लाझ्माचा एक स्थिर प्रवाह उत्सर्जित करतो - अत्यंत उर्जायुक्त आयनीकृत वायू - ज्याला सौर वारा म्हणतात.सतत सौर वारा व्यतिरिक्त, सूर्य अधूनमधून कोरोनल मास इजेक्शन नावाच्या प्लाझ्माचा उद्रेक देखील सोडतो, ज्यामुळे अरोरामध्ये योगदान होते आणि प्रकाश आणि उर्जेचा स्फोट होतो, ज्याला फ्लेअर्स म्हणतात.

सूर्यामधून येणारा प्लाझ्मा सूर्याच्या चुंबकीय क्षेत्रासह अवकाशात विस्तारतो. ते एकत्रितपणे आसपासच्या स्थानिक आंतरतारकीय माध्यमात हेलिओस्फियर तयार करतात - प्लाझ्मा, तटस्थ कण आणि धूळ जे तारे आणि त्यांच्या संबंधित खगोल मंडलांमधील जागा भरतात.

माझ्यासारख्या हेलिओफिजिस्टना हेलिओस्फियर आणि ते इंटरस्टेलर माध्यमाशी कसे संवाद साधते हे समजून घ्यायचे आहे.सूर्यमालेतील आठ ज्ञात ग्रह, मंगळ आणि गुरू यांच्यातील लघुग्रहांचा पट्टा आणि क्विपर बेल्ट - नेपच्यूनच्या पलीकडे असलेल्या खगोलीय वस्तूंचा पट्टा ज्यामध्ये प्लुटो ग्रहाचा समावेश आहे - हे सर्व हेलिओस्फीअरमध्ये राहतात.

हेलिओस्फियर इतका मोठा आहे की क्विपर बेल्टच्या कक्षेतील वस्तू हेलिओस्फीअरच्या सर्वात जवळच्या सीमेपेक्षा सूर्याच्या जवळ आहेत.

हेलिओस्फीअर संरक्षणदूरच्या ताऱ्यांचा स्फोट होत असताना, ते कॉस्मिक किरण म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या अत्यंत उर्जायुक्त कणांच्या रूपात आंतरतारकीय जागेत मोठ्या प्रमाणात रेडिएशन बाहेर टाकतात. हे वैश्विक किरण सजीवांसाठी धोकादायक ठरू शकतात आणि इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे आणि अवकाशयानाला हानी पोहोचवू शकतात.

पृथ्वीचे वातावरण वैश्विक किरणोत्सर्गाच्या प्रभावापासून ग्रहावरील जीवसृष्टीचे संरक्षण करते, परंतु, त्याआधीही, हेलिओस्फियर स्वतःच बहुतेक इंटरस्टेलर रेडिएशनपासून वैश्विक ढाल म्हणून कार्य करते.

वैश्विक किरणोत्सर्गाव्यतिरिक्त, स्थानिक आंतरतारकीय माध्यमातून तटस्थ कण आणि धूळ स्थिरपणे हेलिओस्फियरमध्ये जाते. हे कण पृथ्वीच्या सभोवतालच्या जागेवर परिणाम करू शकतात आणि सौर वारा पृथ्वीवर कसा पोहोचतो ते देखील बदलू शकतात.सुपरनोव्हा आणि आंतरतारकीय माध्यमाचा देखील पृथ्वीवरील जीवनाच्या उत्पत्तीवर आणि मानवाच्या उत्क्रांतीवर प्रभाव पडला असावा.

काही संशोधकांचा असा अंदाज आहे की लाखो वर्षांपूर्वी, हेलिओस्फियर आंतरतारकीय माध्यमातील थंड, दाट कणांच्या ढगाच्या संपर्कात आले ज्यामुळे हेलिओस्फियर आकुंचन पावले, ज्यामुळे पृथ्वी स्थानिक आंतरतारकीय माध्यमाच्या संपर्कात आली.

अज्ञात आकारपरंतु हेलिओस्फियरचा आकार काय आहे हे वैज्ञानिकांना खरोखर माहित नाही. मॉडेल्स गोलाकार ते धूमकेतूसारख्या आकारात क्रोइसंट-आकाराचे असतात. या अंदाजांचा आकार सूर्यापासून पृथ्वीपर्यंतच्या अंतराच्या शेकडो ते हजारो पटीने बदलतो.

तथापि, शास्त्रज्ञांनी सूर्याची दिशा "नाक" दिशा म्हणून आणि विरुद्ध दिशा "शेपटी" दिशा म्हणून परिभाषित केली आहे. नाकाची दिशा हेलिओपॉजपर्यंत सर्वात कमी अंतर असावी - हेलिओस्फियर आणि स्थानिक इंटरस्टेलर माध्यम यांच्यातील सीमा.

कोणत्याही प्रोबने कधीही हेलिओस्फियरला बाहेरून चांगले पाहिले नाही किंवा स्थानिक आंतरतारकीय माध्यमाचा योग्य नमुना घेतलेला नाही. असे केल्याने शास्त्रज्ञांना हेलिओस्फियरचा आकार आणि स्थानिक आंतरतारकीय माध्यम, हेलिओस्फीअरच्या पलीकडे असलेल्या अवकाशातील वातावरणाशी असलेल्या परस्परसंवादाबद्दल अधिक सांगता येईल.व्हॉयेजरसह हेलिओपॉज पार करणे

1977 मध्ये, NASA ने व्हॉयेजर मिशन सुरू केले: त्याचे दोन अंतराळ यान बाह्य सौर मंडळातील गुरू, शनि, युरेनस आणि नेपच्यूनच्या मागे गेले. शास्त्रज्ञांनी निर्धारित केले आहे की या वायू दिग्गजांचे निरीक्षण केल्यानंतर, प्रोबने अनुक्रमे 2012 आणि 2018 मध्ये हेलिओपॉज आणि इंटरस्टेलर स्पेसमध्ये स्वतंत्रपणे प्रवेश केला.

व्हॉयेजर 1 आणि 2 हे एकमेव प्रोब आहेत ज्यांनी हेलिओपॉज ओलांडले आहे, ते त्यांच्या उद्दीष्ट मिशनच्या आयुष्याच्या पलीकडे आहेत. ते यापुढे आवश्यक डेटा परत करू शकत नाहीत कारण त्यांची साधने हळूहळू अयशस्वी होतात किंवा पॉवर डाउन होतात.हे अंतराळ यान आंतरतारकीय माध्यमाचा नव्हे तर ग्रहांचा अभ्यास करण्यासाठी तयार करण्यात आले होते. याचा अर्थ शास्त्रज्ञांना आवश्यक असलेल्या आंतरतारकीय माध्यमाची किंवा हेलिओस्फीअरची सर्व मोजमाप घेण्यासाठी त्यांच्याकडे योग्य साधने नाहीत.

तिथेच संभाव्य इंटरस्टेलर प्रोब मिशन येऊ शकते. हेलिओपॉजच्या पलीकडे उड्डाण करण्यासाठी डिझाइन केलेले प्रोब शास्त्रज्ञांना हेलिओस्फियर बाहेरून निरीक्षण करून समजून घेण्यास मदत करेल.

एक इंटरस्टेलर प्रोबहेलिओस्फियर खूप मोठे असल्याने, गुरू सारख्या विशाल ग्रहावरून गुरुत्वाकर्षण सहाय्य वापरूनही सीमेपर्यंत पोहोचण्यासाठी प्रोबला अनेक दशके लागतील.

इंटरस्टेलर प्रोब हेलिओस्फीअरमधून बाहेर पडण्यापूर्वी व्हॉयेजर स्पेसक्राफ्ट इंटरस्टेलर स्पेसमधून डेटा प्रदान करण्यास सक्षम राहणार नाही.

आणि एकदा प्रोब लाँच केल्यावर, प्रक्षेपणानुसार, आंतरतारकीय माध्यमापर्यंत पोहोचण्यासाठी सुमारे 50 किंवा अधिक वर्षे लागतील. याचा अर्थ असा की NASA प्रोब लाँच करण्यासाठी जितकी जास्त वेळ थांबेल तितका काळ शास्त्रज्ञांना बाहेरील हेलिओस्फियर किंवा स्थानिक इंटरस्टेलर माध्यमात कोणतीही मोहीम चालवणार नाही.नासा इंटरस्टेलर प्रोब विकसित करण्याचा विचार करत आहे. हे प्रोब आंतरतारकीय माध्यमातील प्लाझ्मा आणि चुंबकीय क्षेत्रांचे मोजमाप करेल आणि बाहेरून हेलिओस्फीअरची प्रतिमा करेल. तयारीसाठी, NASA ने मिशनच्या संकल्पनेवर 1,000 हून अधिक शास्त्रज्ञांकडून इनपुट मागवले.

सुरुवातीच्या अहवालात हेलिओस्फीअरच्या नाकाच्या दिशेपासून सुमारे 45 अंश दूर असलेल्या प्रक्षेपण मार्गावर तपासणीची शिफारस केली आहे. अवकाशातील काही नवीन प्रदेशांमध्ये पोहोचताना हा मार्ग व्हॉयेजरच्या मार्गाचा काही भाग मागे घेईल. अशा प्रकारे, शास्त्रज्ञ नवीन प्रदेशांचा अभ्यास करू शकतील आणि अवकाशातील काही अंशतः ज्ञात प्रदेशांना पुन्हा भेट देऊ शकतील.

या मार्गामुळे प्रोबला हेलिओस्फीअरचे केवळ अंशतः कोन दृश्य मिळेल आणि ते हेलिओटेल पाहू शकणार नाही, ज्या प्रदेशाबद्दल शास्त्रज्ञांना किमान माहिती आहे.हेलिओटेलमध्ये, शास्त्रज्ञांचा अंदाज आहे की हेलिओस्फियर बनवणारा प्लाझ्मा आंतरतारकीय माध्यम बनवणाऱ्या प्लाझ्मामध्ये मिसळतो. हे चुंबकीय रीकनेक्शन नावाच्या प्रक्रियेद्वारे घडते, ज्यामुळे चार्ज केलेले कण हेलिओस्फीअरमध्ये स्थानिक आंतरतारकीय माध्यमातून प्रवाहित होऊ शकतात. नाकातून प्रवेश करणाऱ्या तटस्थ कणांप्रमाणेच हे कण हेलिओस्फीअरमधील अवकाशातील वातावरणावर परिणाम करतात.

तथापि, या प्रकरणात, कणांवर चार्ज असतो आणि ते सौर आणि ग्रहांच्या चुंबकीय क्षेत्रांशी संवाद साधू शकतात. हे परस्परसंवाद हेलिओस्फीअरच्या सीमेवर, पृथ्वीपासून खूप दूर असताना, ते हेलिओस्फीअरच्या आतील भागावर परिणाम करतात.

Frontiers in Astronomy and Space Sciences मध्ये प्रकाशित झालेल्या एका नवीन अभ्यासात, माझे सहकारी आणि मी नाकापासून शेपटीपर्यंतच्या सहा संभाव्य प्रक्षेपण दिशांचे मूल्यांकन केले.आम्हाला असे आढळले की नाकाच्या दिशेच्या जवळून बाहेर पडण्याऐवजी, हेलिओस्फियरच्या पार्श्वभागाला शेपटीच्या दिशेने छेदणारा मार्ग हेलिओस्फीअरच्या आकाराचा सर्वोत्तम दृष्टीकोन देईल.

या दिशेने मार्गक्रमण केल्याने शास्त्रज्ञांना हेलिओस्फीअरमधील अंतराळातील पूर्णपणे नवीन क्षेत्राचा अभ्यास करण्याची अनोखी संधी मिळेल. जेव्हा प्रोब हेलिओस्फियरमधून आंतरतारकीय जागेत बाहेर पडते, तेव्हा त्याला बाहेरून एका कोनात हेलिओस्फियरचे दृश्य मिळेल जे शास्त्रज्ञांना त्याच्या आकाराची अधिक तपशीलवार कल्पना देईल - विशेषत: विवादित शेपटीच्या प्रदेशात.

सरतेशेवटी, आंतरतारकीय प्रोब ज्या दिशेला प्रक्षेपित होईल, ते जे विज्ञान परत करेल ते अमूल्य आणि अक्षरशः खगोलशास्त्रीय असेल. (संभाषण) GRSGRS