Ученые впервые определили форму гелиосферы
Астрономы впервые смогли определить форму гелиосферы — области, границы которой отмечают окончание влияния солнечного ветра нашей звезды.
Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal Supplement Series, коротко о нем рассказывает Science Alert.
Краем гелиосферы является граница, называемая гелиопаузой. «В теории модели этой границы известны уже в течение многих лет, — рассказал астроном Дэн Рейзенфельд из Национальной лаборатории Лос-Аламоса. — Но это первый раз, когда мы действительно смогли измерить ее и составить трехмерную карту».
Солнце постоянно выбрасывает в космос поток заряженных частиц — сверхзвуковой ветер ионизированной плазмы. В конце концов солнечный ветер теряет силу с увеличением расстояния, так что его уже недостаточно, чтобы противостоять давлению межзвездного пространства. Точки, в которых это происходит, и составляют гелиопаузу.
Форма гелиосферы, ограниченной гелиопаузой, долгое время была предметом дискуссий. Некоторые исследователи предполагали, что она представляет собой округлый пузырь, другие — что имеет форму кометы с хвостом. Было исследование, где гелиосфера предполагалась похожей на круассан.
В новом исследовании были использованы данные спутника НАСА Interstellar Boundary Explorer (IBEX) — обсерватории, которая измеряет частицы, выброшенные из самой внешней области гелиосферы.
Некоторые из этих частиц — это то, что ученые называют энергетически нейтральными атомами (ENA). Они создаются столкновениями между частицами солнечного ветра и частицами межзвездного ветра, и сила их сигнала зависит от силы солнечного ветра во время столкновения — солнечный ветер, так же как и земной, не всегда дует с одинаковой интенсивностью.
«Сигнал солнечного ветра, посылаемый Солнцем, различается по силе, образуя уникальный узор, — пояснили астрономы. — IBEX увидит ту же картину в возвращающемся сигнале ENA через два-шесть лет в зависимости от энергии ENA и направления, в котором IBEX смотрит на гелиосферу. По этой разнице во времени мы определяем расстояние до области источника ENA в конкретном направлении».
Команда использовала данные полного солнечного цикла с 2009 по 2019 год. Созданная таким образом карта все еще немного приблизительна, но она уже раскрывает интересные вещи о гелиопаузе.
Теперь мы знаем, например, что ее форма все-таки немного напоминает комету с хвостом длиной не менее 350 астрономических единиц (это текущий предел досягаемости IBEX), а вот длину хвоста измерить невозможно.
Минимальное радиальное расстояние до «носа» гелиопаузы составляет от 110 до 120 астрономических единиц (что соответствует пересечениям «Вояджеров»), в высоких широтах гелиопауза простирается на расстояние от 150 до 175 астрономических единиц. Это показывает, что форма гелиосферы более похожа на пулю и совсем не напоминает круассан.
Фото: Los Alamos National Laboratory, NASA/IBEX
«Вояджер-2» покинул Солнечную систему
Зонд «Паркер» показал, как выглядит Земля с расстояния 43 млн км
