Co to jest heliopauza?

Heliopauza jest granicą w przestrzeni, w której ciśnienie zewnętrzne wiatru słonecznego naszego własnego słońca, złożone z gazów i cząstek „wydmuchiwanych” przez siły wytwarzane przez piec słoneczny, osiąga równowagę z ciśnieniem wewnętrznym cząstek międzygwiezdnych dociskających heliosfera. Heliosfera to obszar wokół Słońca, na który wpływa pole magnetyczne Słońca, w którym wiatr słoneczny wywiera dostrzegalne ciśnienie zewnętrzne. Analogią byłby balon z Słońcem w środku. Wiatr słoneczny to powietrze nadmuchujące balon, powietrze zewnętrzne to ciśnienie ośrodka międzygwiezdnego (ISM), a sam balon to heliopauza.

Obecność tej granicy jest uznawana za fakt przez współczesną naukę. Wciąż nieokreślona jest jego dokładna pozycja i wpływ na interakcje między heliosferą a ośrodkiem międzygwiezdnym, czyli przestrzenią międzygwiezdną między układami słonecznymi. Astronomowie i fizycy wiele wnioskowali o dokładnej pozycji i profilu heliosfery, a co za tym idzie - o heliopauzie, ale dokładne dane do tej pory nie są dostępne. Mamy nadzieję, że w miarę jak sondy stworzone przez człowieka, takie jak Voyager 1 i 2 oraz Pioneer 10, będą dalej wędrować z Układu Słonecznego do przestrzeni międzygwiezdnej, dostępne będą dokładniejsze informacje.

Nauka ogólnie przyjmuje również, że heliosfera nie jest idealną sferą. Wynika to z tego, że Słońce porusza się w przestrzeni międzygwiezdnej i podobnie jak w przypadku płynącej rzeki, strona „w górę” heliosfery, w kierunku jej podróży, jest ściśnięta, natomiast strona „w dół” jest wydłużona. Astronomowie szacują, że heliopauza znajduje się w odległości około 100–150 jednostek astronomicznych (AU) od Słońca w kierunku „pod prąd”. Jednostka astronomiczna to średnia odległość od Ziemi do Słońca lub około 93 miliony mil (149 milionów kilometrów). Odległość do granicy „poniżej” nie jest znana, ale uważa się, że jest nieco dalej, być może w zakresie 170 AU.

Granica heliopauzy nie jest absolutna. Cząsteczki spoza heliosfery przenikają do wewnątrz i uważa się, że niektóre cząstki wiatru słonecznego przechodzą poza granicę. Uważa się, że w pobliżu heliopauzy po stronie „upstream” istnieją dwa obszary kompresji i turbulencji, w których pola magnetyczne tworzą „bąbelki”. Wiatr słoneczny, zbliżając się do heliopauzy, dociera do regionu znanego jako szok termiczny, w którym znacznie zwalnia. Poza heliopauzą, gdy nadchodzący przepływ ośrodka międzygwiezdnego zbliża się do granicy, spowalnia również znacznie, obszar znany jako wstrząs łukowy.