С помощью новых данных эксперты составили карту и получили ранее неизвестные подробности о внешней гелиосфере.
Земля — шестая планета от края Солнечной системы, а это значит, что мы находимся не слишком близко к этой холодной и негостеприимной границе. Но имеют ли ученые представление о том, как выглядит этот край, ведь на протяжении многих лет они отправляли множества космических аппаратов? Ответ — да, но его изучение еще в процессе, пишет Live Science.
Одна из последних разработок — 3D-карта края Солнечной системы, на создание которой ушло 13 лет, раскрыла еще несколько секретов этой таинственной границы, называемой внешней гелиосферой.
"Внешняя гелиосфера — это область пространства, где солнечный ветер, или поток заряженных частиц, испускаемых Солнцем, отклоняется и отбрасывается межзвездным излучением, которое пронизывает пустое пространство за пределами Солнечной системы. Иными словами, солнечный ветер и межзвездные частицы встречаются и образуют границу в дальних уголках Солнечной системы", — рассказал Дэн Райзенфельд, исследователь из Национальной лаборатории Лос-Аламоса в Нью-Мексико.
Люди впервые получили представление о внешнем крае Солнечной системы в 2012 году, когда "Вояджер-1", космический аппарат NASA, запущенный в 1977 году, пересек межзвездное пространство. Не сильно отстал от него и "Вояджер-2", повторивший этот подвиг в 2018 году.
"Вояджеры 1 и 2", оснащенные золотыми пластинками с песнями Баха, Луи Армстронга и горбатых китов, сообщили о внезапном снижении количества солнечных частиц и значительном увеличении галактической радиации, когда они покинули Солнечную систему.
Новая 3D-карта раскрывает еще больше подробностей о гелиосфере. Внутренний слой, в котором находятся Солнце и его планеты, имеет приблизительно сферическую форму и, как считают ученые, простирается примерно на 90 астрономических единиц (а.е) во всех направлениях (1 а.е — это среднее расстояние между Землей и Солнцем, около 150 миллионов километров). А вот внешний слой гораздо менее симметричен.
"В направлении при котором постоянно движущееся Солнце проходит сквозь пространство, сталкиваясь с космическим излучением, внешняя гелиосфера простирается примерно на 110 а. е., однако в противоположном — она намного длиннее — не менее 350 а. е.,", — добавил Райзенфельд.
Это отсутствие симметрии происходит от движения Солнца по Млечному Пути, так как оно испытывает трение с галактическим излучением и освобождает пространство на своем пути.
"В межзвездной среде много плазмы (заряженных частиц), и внутренняя гелиосфера, которая довольно круглая, является препятствием для потока плазмы, который течет как раз мимо нее", — подчеркнул Райзенфельд.
Измерения для 3D-карты были собраны с помощью научно-исследовательского спутника Interstellar Boundary Explorer (IBEX), который был запущен в 2008 году.
"Солнце посылает импульс, а затем мы пассивно ждем ответного сигнала от внешней гелиосферы, и используем эту временную задержку, чтобы определить, где должна находиться эта гелиосфера", — объяснил Райзенфельд.
Когда Солнце вращается вокруг внешнего края Млечного Пути, солнечный ветер сдерживает космическое излучение, образуя защитный пузырь. И это хорошо, поскольку излучение может повредить космический корабль и предоставить опасность для здоровья астронавтов. Однако границы не могут оставаться такими в долгосрочной перспективе.
Райзенфельд отметил, что между силой солнечного ветра и количеством пятен на Солнце существует некая корреляция. Солнечные пятна — это относительно темные области, которое временно появляются на поверхности Солнца в результате сильных возмущений отдельных участков магнитного поля.
Примерно с 1645 по 1715 годы происходил период долговременного уменьшения количества солнечных пятен, называемый минимумом Маундера, в результате чего солнечные ветры ослабели.
"Солнечные пятна исчезли почти на столетие, и если это действительно произошло, форма гелиосферы также могла значительно измениться. Мы действительно видим колебания солнечной активности, и в любой момент может произойти еще один минимум Маундера. Однако не стоит беспокоиться о том, что эффективность защиты гелиосферы способна со временем измениться", — заключил Райзенфельд.
Чтобы узнать больше о гелиосфере, NASA планирует запустить новую миссию под названием Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP) в 2025 году. Если все пойдет по плану, IMAP раскроет более подробную информацию о взаимодействии между солнечными ветрами и космическим излучением на краю Солнечной системы.