Составлена первая подробная карта одной из границ Солнечной системы

Солнечная система не заканчивается Плутоном или ледяным поясом астероидов в облаке Оорта. На самом деле она настолько огромна, что «Вояджер-1» – самый отдаленный объект, созданный человеком и отправленный в космос – бороздит пространство более 40 лет, но по-прежнему не покинул сферу влияния нашей звезды. Роботизированный космический аппарат находится на расстоянии около 22,5 миллиарда километров от нашей звезды. Это примерно в четыре раза больше среднего расстояния от Солнца до ледяного Плутона. И хотя большая часть Солнечной системы выглядит как пустое пространство, на самом деле она населена солнечным ветром и другим электромагнитным излучением, исходящим от звезды. Сфера влияния Солнца разделена на различные ключевые области, одной из которых является гелиосфера – пузырчатая область Солнечной системы, которая движется вместе с Солнцем через межзвездное пространство. Гелиосфера заполнена солнечным магнитным полем, протонами и электронами солнечного ветра (заряженными частицами, исходящими от звезды). В ходе нового исследования астрономам наконец удалось определить форму гелиосферы и создать трехмерную карту, отображающую влияние солнечного ветра на окружающий космос.

Теперь у нас есть трехмерная карта одной из границ Солнечной системы. Ученые впервые нанесли на карту границы межзвездного пространства.

Границы Солнечной системы

По своей сути гелиосфера является массивным пузырем, окружающим Солнечную систему и простирающимся на десятки миллиардов миль. Этот пузырь также защищает нас от вредного межзвездного излучения. Недавно, как сообщает Science Alert, исследователи обнаружили некоторые новые детали относительно этого сложного участка Вселенной – им удалось создать первую в истории карту границ гелиосферы, где солнечные ветры останавливаются межзвездной средой.

Используя данные со спутника NASA NASA Interstellar Boundary Explorer или IBEX, который измеряет заряженные частицы, выброшенные из самой внешней области гелиосферы, авторы нового исследования, опубликованного в журнале Astrophysical Journal, нанесли этот регион на карту с беспрецедентной детализацией. Новая трехмерная карта позволит ученым лучше понять, как взаимодействуют солнечные и межзвездные ветры.

Гелиосфера и отмеченные рядом космические роботизированные аппараты Вояджер-1 и Вояджер-2.

Примечательно, что ранее миссия NASA New Horizons обеспечила измерения улавливаемых ионов – частиц, которые ионизируются в космосе, улавливаются и движутся вместе с солнечным ветром. Эти улавливаемые ионы намного горячее, чем другие частицы солнечного ветра

«Физические модели предполагали существование этой границы в течение многих лет, но мы впервые действительно смогли измерить ее и составить трехмерную карту, – отметил ведущий автор нового исследования Дэн Райзенфельд из Национальной лаборатории Лос-Аламоса.

Подробная карта гелиосферы

Райзенфельд использовал хитроумную технику, подобную той, что используют летучие мыши (сонар) для обнаружения своего окружения. Вместо того, чтобы обнаруживать отраженные акустические волны, астрономы измерили энергетические нейтральные атомы (ENAS) — частицы, возникающие в результате столкновений между солнечными и межзвездными ветрами — чтобы создать карту гелиосферы. Там, где количество ENA увеличивается, скорее всего пролегает ее граница.

Как объясняют исследователи, «сигнал» солнечного ветра, посылаемый Солнцем, варьируется по силе, образуя уникальную картину. Им также удалось определить расстояние до области источника ENA в определенном направлении.

«Теперь мы можем увидеть границу гелиосферы так же, как летучая мышь использует сонар, чтобы «увидеть» стены пещеры, – пишут авторы научной работы.

Так выглядит реальная карта гелиосферы – области вокруг Солнца, заполненной солнечным ветром и солнечными магнитными полями.

Ранее моделирование, в ходе которого были получены цифры из измерений галактических космических лучей (косвенный показатель ENAs), показало, что гелиосфера солнечной системы имеет форму круассана, а не кометы. Однако недавно опубликованная трехмерная карта предполагает, что пузырь солнечного ветра все-таки похож на комету, хотя неопределенности относительно истинной формы гелиосферы по-прежнему существуют.

Новая карта показывает, что кратчайшее расстояние между Солнцем и гелиопаузой в направлении, обращенном к межзвездному ветру, составляет 120 астрономических единиц (одна астрономическая единица-это расстояние от Земли до Солнца). В противоположном направлении гелиопауза простирается по меньшей мере на 350 астрономических единиц от Солнца. Но и это еще не все.

Гелиосфера действительно может иметь более странную форму, а ее определение невероятно важно с практической точки зрения. Дело в том, что гелиосфера блокирует 75% галактических космических лучей, которые могут повредить космические корабли, аппараты и даже ДНК астронавтов.

Источник