Учені розповіли, який вигляд має край Сонячної системи

Земля — шоста планета від краю Сонячної системи, а це значить, що ми перебуваємо не дуже близько до цього холодного та негостинного кордону. Але чи мають учені уявлення про те, який вигляд має цей край, адже протягом багатьох років вони відправляли безлічі космічних апаратів? Відповідь — так, але його вивчення ще в процесі, пише Live Science.

Одна з останніх розробок — 3D-карта краю Сонячної системи, на створення якої пішло 13 років, розкрила ще кілька секретів цього таємничого кордону, званого зовнішньою геліосферою.

"Зовнішня геліосфера — це область простору, де сонячний вітер, або потік заряджених частинок, що випускаються Сонцем, відхиляється та відкидається міжзоряним випромінюванням, яке пронизує порожній простір за межами Сонячної системи. Іншими словами, сонячний вітер і міжзоряні частки зустрічаються й утворюють кордон у далеких куточках сонячної системи", — розповів Ден Райзенфельд, дослідник із Національної лабораторії Лос-Аламоса в Нью-Мексико.

Люди вперше отримали уявлення про зовнішній край Сонячної системи в 2012 році, коли "Вояджер-1", космічний апарат NASA, запущений у 1977 році, перетнув міжзоряний простір. Не сильно відстав від нього й "Вояджер-2", який повторив цей подвиг у 2018 році.

"Вояджери 1 і 2", оснащені золотими пластинками з піснями Баха, Луї Армстронга та горбатих китів, повідомили про раптове зниження кількості сонячних частинок і значне збільшення галактичної радіації, коли вони покинули Сонячну систему.

Нова 3D-карта розкриває ще більше подробиць про геліосферу. Внутрішній шар, у якому розташоване Сонце та його планети, має приблизно сферичну форму і, як уважають вчені, тягнеться приблизно на 90 астрономічних одиниць (а.е) у всіх напрямках (1 а.е — це середня відстань між Землею і Сонцем, близько 150 мільйонів кілометрів). А ось зовнішній шар набагато менш симетричний.

"У напрямку, при якому постійно рухливе Сонце проходить крізь простір, стикаючись із космічним випромінюванням, зовнішня геліосфера тягнеться приблизно на 110 а. е., проте в протилежному — вона набагато довша — не менше 350 а. е.,", — додав Райзенфельд.

Ця відсутність симетрії походить від руху Сонця по Чумацькому Шляху, оскільки воно відчуває тертя з галактичним випромінюванням і звільняє простір на своєму шляху.

"У міжзоряному середовищі багато плазми (заряджених частинок), і внутрішня геліосфера, яка досить кругла, є перешкодою для потоку плазми, який тече якраз повз неї", — підкреслив Райзенфельд.

Вимірювання для 3D-карти були зібрані за допомогою науково-дослідного супутника Interstellar Boundary Explorer (IBEX), який був запущений у 2008 році.

"Сонце посилає імпульс, а потім ми пасивно чекаємо відповідного сигналу від зовнішньої геліосфери, і використовуємо цю тимчасову затримку, щоб визначити, де повинна знаходитися ця геліосфера", — пояснив Райзенфельд.

Коли Сонце обертається навколо зовнішнього краю Чумацького Шляху, сонячний вітер стримує космічне випромінювання, утворюючи захисний міхур. І це добре, оскільки випромінювання може пошкодити космічний корабель і піддати небезпеці здоров'я астронавтів. Однак кордони не можуть залишатися такими в довгостроковій перспективі.

Райзенфельд зазначив, що між силою сонячного вітру та кількістю плям на Сонці може бути якась кореляція. Сонячні плями — це відносно темні області, які тимчасово з'являються на поверхні Сонця в результаті сильних збурень окремих ділянок магнітного поля.

Приблизно з 1645 по 1715 роки відбувався період довготривалого зменшення кількості сонячних плям, який називається мінімумом Маундера, у результаті чого сонячні вітри ослабли.

"Сонячні плями зникли майже на сторіччя, і якщо це дійсно відбулося, форма геліосфери також могла значно змінитися. Ми дійсно бачимо коливання сонячної активності, і в будь-який момент може статися ще один мінімум Маундера. Однак не варто турбуватися про те, що ефективність захисту геліосфери здатна згодом змінитися", — підсумував Райзенфельд.

Щоб дізнатися більше про геліосферу, NASA планує запустити нову місію під назвою Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP) у 2025 році. Якщо все піде за планом, IMAP розкриє детальнішу інформацію про взаємодію між сонячними вітрами та космічним випромінюванням на краю Сонячної системи.