Wetenschap
Krediet:CC0 Publiek Domein
Stel je een object voor dat met supersonische snelheid beweegt. Dit voorwerp, als het door een medium beweegt, zorgt ervoor dat het materiaal in het medium zich ophoopt, samenpersen, en opwarmen. Het resultaat is een soort schokgolf, bekend als een boogschok.
Een boegschok dankt zijn naam aan boeggolven, de gebogen waterrug voor een snel varende boot, gecreëerd door de kracht van de boeg die door het water naar voren duwt. Boeggolven en boegschokken kunnen er hetzelfde uitzien, boeggolven komen echter alleen voor op het wateroppervlak, terwijl boegschokken in 3 dimensies voorkomen.
Er zijn overal boogschokken, zelfs in de ruimte - en deze kosmische boogschokken kunnen wetenschappers kosmische geheimen vertellen.
Zelfs de leegste gebieden van de ruimte bevatten protonen, elektronen, atomen, moleculen en andere materie. Wanneer planeten, sterren, en de plasmawolken die door supernova's worden uitgestoten, vliegen met hoge snelheid door dit omringende medium, in dat medium worden kosmische boogschokken opgewekt.
De zonnewind vormt een boegschok voor de magnetosfeer van de aarde.
"Het snel bewegende plasma van de zonnewind waait langs de aarde, maar het kan onze magnetosfeer niet doordringen, " legt Maxim Markevitch van NASA's Goddard Space Flight Center uit. "De zonnewind heeft een magnetisch veld, en de magnetosfeer van de aarde is bijna als een vast lichaam voor die wind. Dus de zonnewind vormt een boegschok voor de buitenrand van de magnetosfeer."
Het bestuderen van de boegschok van de aarde kan de geheimen van de zonnewind ontsluiten, waardoor we de gecompliceerde effecten ervan op onze planeet beter kunnen begrijpen.
De snelle botsingen van sterren met het interstellaire medium zorgen voor indrukwekkende boegschokken. De hete superreus Kappa Cassiopeia veroorzaakt een schok die kan worden gezien door de infrarooddetectoren van NASA's Spitzer Space Telescope. In deze Spitzer-afbeelding, de opeenhoping van verhit materiaal rond Kappa Cassiopeia is in rood aangegeven.
Het bestuderen van stellaire boegschokken kan de geheime bewegingen van de onderliggende sterren onthullen, ons vertellen hoe snel ze bewegen, welke kant op, en waar ze doorheen gaan.
Een voorbeeld van een boogschok op een nog grotere schaal is te zien in deze cluster van sterrenstelsels in het sterrenbeeld Carina, genaamd 1E 0657-558. Deze röntgenfoto van het Chandra-observatorium legt het moment vast van een gigantische botsing van twee kleinere clusters, de twee witte gebieden in de afbeelding.
Markevitch zegt, "De clusters zijn gevuld met heet plasma, en een van hen - het cluster aan de rechterkant - is kleiner en dichter. Terwijl het door de minder dichte plasmawolk vliegt die de grotere cluster is, vormt het een boogschok."
Wetenschappers bestuderen dergelijke clusterschokken om hun snelheid in het vlak van de lucht af te leiden. En de fijne structuur van de schokken onthult veel over de interessante, gecompliceerde fysieke processen in de plasma's die aanwezig zijn in clusters en in vele andere astrofysische objecten in het universum.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com