| Poznatky získané o meziplanetární hmotě |
Sonda Ulysses, určená ke studiu Slunce a meziplanetárního prostředí, startovala 9. 10. 1990 směrem k Jupiteru a odtud byla 8. 2. 1992 vrácena Jupiterem zpět ke Slunci. Ulysses létá téměř kolmo k rovině ekliptiky s oběžnou dobou 6,2 roku. Právě probíhá třetí oblet kolem Slunce, sonda se pohybuje nad severním slunečním pólem a pravděpodobně již došlo, díky vyčerpání energetických článků, k přirozenému ukončení mise.
|
Kometa – těleso malých rozměrů obíhající kolem Slunce většinou po protažené eliptické dráze s periodou od několika let po tisíce roků. Při přiblížení ke Slunci se vypařuje část materiálu jádra a kometa vytváří komu a eventuálně ohon. Jde o pozůstatky materiálu z doby tvorby sluneční soustavy. Dnes se nacházejí v Oortově mračnu za hranicemi sluneční soustavy, ve vzdálenosti 20 000÷100 000 AU. Planetka – nesprávně asteroid, malé těleso o rozměrech maximálně stovek kilometrů na samostatné dráze kolem Slunce. Nejvíce planetek se nachází v tzv. Hlavním pásu mezi drahami Marsu a Jupiteru. Obdobná tělesa jsou i v Kuiperově pásu za drahou Neptunu. Sluneční vítr – proud nabitých částic ze Slunce, které zaplavují celou sluneční soustavu. Zejména jde o protony, elektrony a alfa částice (jádra hélia). Typická rychlost částic u Země je kolem 500 km/s (rychlost zvuku v tomto prostředí je 50 km/s), teplota 3 eV (30 000 K) a koncentrace několik protonů v m3. Částice vylétávající v polárním směru mají vyšší rychlost (přibližně 750 km/s) a nazýváme je rychlý sluneční vítr. Sluneční vítr objevil anglický astronom Richard Carrington v roce 1859, kdy bylo za půl dne po slunečním vzplanutí narušeno magnetické pole Země. |
Ulysses není přímo určen pro studium komet. Nicméně již v květnu roku 1996 sonda prolétla neplánovaně chvostem komety Hyakutake (C/1996 B2). Jádro komety bylo v té době ve vzdálenosti 3,5 AU od sondy. Pomocí aparatury SWICS (Solar Wind Ion Composition Spectrometer) byly nalezeny změny obvyklé hladiny ionizace slunečního větru. Tyto změny byly původně přičítány slunečním erupcím, ale podle složení iontů byl rozpoznán jejich kometární původ. Kometární ohon je bohatý na ionty kyslíku a uhlíku, ale oproti slunečnímu větru je zde minimum dusíku a neonu. Dráha Ulyssea se v té době velmi blížila dráze komety Hyakutake a prostorové rozložení vůči Slunci bylo pro zkoumání kometárního ohonu výhodné. O dva roky později byla dodatečně tato měření porovnávána ještě s protonovou emisí slunečního větru. Bylo propočítáno, že transport částic kometárního ohonu od jádra k poloze Ulyssea by slunečním větrem trval zhruba 8 dní. I toto následné porovnání protonové emise s daty získanými sondou potvrdilo, že Ulysses prolétl ohonem komety interagujícím se slunečním větrem. Prozatím jde o nejrozsáhlejší kometární ohon, který byl ve sluneční soustavě rozpoznán.
 |
| Ulysses prolétá chvostem komety Hyakutake v roce 1996. Zdroj: ESA. |
 |
| Poloha Ulyssea vůči kometě Hyakutake 1. května 1996. Ulysses na své dráze protnul orbitální rovinu komety ve vzdálenosti 3,73 AU od Slunce a na 45. stupni heliografické šířky. Pohyboval se tehdy 6 úhlových minut jižním směrem denně. Co se vzájemné polohy obou těles týče, byla kometa 23. 4. 1996 ve stejné heliografické délce jako sonda 1. 5. 1996 a ve stejné šířce byla dne 24. 4. 1996, kdy byla vzdálena od Slunce 0,35 AU (poloha a). V době registrace kometárního chvostu 1. května byla kometa už v perihéliu ve vzdálenosti 0,23 AU (na obrázku označeno písmenem b). Písmena A, B a C označují roviny drah komety Hyakutake, sondy Ulysses a Země. Zdroj: ESA. |
Na konci roku 2000, kdy byl Ulysses nejvýše nad jižním slunečním pólem, byla provedena měření interakce komety McNaught-Hartley (C/1991 T1) s rychlým slunečním větrem. Původně byla vzájemná poloha komety a sondy pro měření nevýhodná, ale neočekávaný výron sluneční hmoty zanesl materiál kometárního chvostu až k dosahu sondy. Z polárních oblastí mohou být CME vystřelovány rychlostí až 2 000 kms−1. Podobný průlet kometárním ohonem byl ještě zaznamenán u komety SOHO (C/2000 S5). Na počátku února 2007 prolétala sonda po dobu pěti dnů chvostem komety McNaught (C/2000 P1).
 |
| Poloha sondy Ulysses vůči kometě McNaught-Hartley a Slunci v říjnu 2000. Zdroj: ESA. |
 |
| Kometa McNaught C/2006 P1 na večerním nebi počátkem roku 2007. Někde v protáhlém chvostu komety právě prolétá sonda Ulysses. Zdroj: M. Fulle/INAF, S. Deiries/ESO. |
 |
| Složení kometárního chvostu komety McNaught C/2000 P1 zjištěné aparaturou SWICS z počátku února 2007. V kometárním chvostu zde byly vůbec poprvé objeveny ionty O3+ spolu s ionty molekul hmotnostního rozmezí 28÷35 amu. Zdroj. ESA. |
Meziplanetární prostředí však není vyplněno jen občas prolétávajícími kometami, které navíc musí Slunce svými výtrysky plazmatu nastřelovat do detektorů kosmických sond, abychom zjistili, jak to zde vypadá. V heliosféře bylo pomocí Ulyssea objeveno také prostorové rozložení prachu, který se zde možná pohybuje v závislosti na sluneční aktivitě.
 |
| Mezihvězdný prach ve sluneční soustavě. Levý graf ukazuje koncentraci prachu v době slunečního minima, na pravém řezu je totéž v období maxima sluneční činnosti. Nejvyšší koncentrace prachu jsou zobrazeny červeně až bíle, nejnižší v zelenomodré až černé barvě. Zdroj: ESA. |
 |
| Slunce se spolu s blízkými hvězdami pohybuje mračny mezihvězdného materiálu. Výsledkem vzájemných pohybů sluneční soustavy a mezihvězdné hmoty je interakce heliosféry s galaktickým plynem a prachem. Rozhraní je popisováno jako rázová vlna heliosféry. |
Kalendář mise byl ještě počátkem ledna 2008 doveden až do roku 2009. V současné době je jisté, že jde o nejrozsáhlejší soubor dat o meziplanetárním prostředí, který byl v tomto rozsahu kdy získán. Je možné, že některé souvislosti budou nalezeny teprve po pečlivé analýze a porovnání s poznatky jiných projektů zkoumajících heliosféru. Zde se zejména nabízejí měření sond Voyager I a II, které již překročily terminační vlnu a získaly data z okrajových částí sluneční soustavy. Mise Ulysses byla velmi spolehlivě pracujícím projektem po neuvěřitelných téměř 18 let. Dnes je ale zřejmé, že řídící tým doluje z umírající sondy to poslední, co z ní ještě získat lze.
Konec (3/3)
Ekliptika – zdánlivá dráha Slunce na obloze. Průsečnice, v níž rovina dráhy Země kolem Slunce protíná světovou sféru. Rovina ekliptiky je rovinou oběžné dráhy Země.
AU – astronomická jednotka, střední vzdálenost Země od Slunce, 149 597 870 km. Používá se především pro určování vzdáleností ve sluneční soustavě.
Pericentrum – bod na eliptické dráze kolem centrálního tělesa, který je tomuto tělesu nejblíže. Pro Slunce se používá výraz perihélium, pro Zemi perigeum, pro Měsíc periluna, pro hvězdu periastrum
CME – Coronal Mass Ejection, výron sluneční koronální hmoty (s vmrznutým magnetickým polem) do meziplanetárního prostoru. K výronům CME dochází pravidelně, jejich četnost odpovídá sluneční aktivitě – v minimu dochází k CME přibližně jednou za den, v maximu dochází k CME až třikrát denně. Rychlé výrony CME se mohou dostat až do vzdálenějších oblastí Sluneční soustavy, takové putující plazmoidy se nazývají ICME (Interplanetary CME).
Heliosféra – oblast magnetického vlivu Slunce. Heliosféra není kulová, jak by se mohlo zdát z jejího názvu. Je od Slunce v různých směrech různě vzdálená, zhruba 110÷160 AU. Uvnitř heliosféry se nachází plazma slunečního větru. Helisféra končí hraniční vrstvou, jejíž vnější část se nazývá heliopauza.
Plazma – kvazineutrální soubor nabitých a neutrálních částic, který vykazuje kolektivní chování. Lidsky to znamená, že se v dané látce nachází alespoň malé množství elektricky nabitých částic, které jsou v celém objemu elektricky neutrální a jsou schopny reagovat na elektrická a magnetická pole jako celek. Plazma vzniká odtržením elektronů z elektrického obalu atomárního plynu nebo ionizací molekul. S plazmatem se můžeme setkat v elektrických výbojích (blesky, zářivky), v polárních zářích, ve hvězdách, ve slunečním větru a v mlhovinách.
Terminační vlna – jiným názvem rázová vlna slunečního větru je oblast, ve které rychlost slunečního větru klesá na podzvukovou rychlost. Tato oblast má tvar povrchu koule a je vzdálena přibližně 90÷95 AU od Slunce.
