Voyager-2 обнаружил увеличение плотности космоса за пределами Солнечной системы

Космический корабль Voyager-2 обнаружил увеличение плотности космоса за пределами Солнечной системы.

В ноябре 2018 года, спустя 41 год после старта, космический аппарат Voyager-2 наконец пересек границу гелиосферы — области космоса, в котором расположена Солнечная система. И по мере того как аппарат удаляется от гелиопаузы — границы гелиосферы — плотность пространства увеличивается, сообщает Science Alert.

Voyager-1, который вошел в межзвездное пространство в 2012 году, обнаружил аналогичный градиент плотности в другом месте. Новые данные от второго Voyager показывают, что увеличение плотности может быть крупномасштабной особенностью пространства за пределами Солнечной системы.

Космическое пространство обычно считается вакуумом, но это не совсем так. Плотность материи крайне мала, но она все еще существует. В Солнечной системе солнечный ветер имеет среднюю плотность протонов и электронов от 3 до 10 частиц на кубический сантиметр, но она тем ниже, чем дальше от Солнца.

Средняя концентрация электронов в межзвездной среде в Млечном Пути, среди звезд, по расчетам, составляет около 0,037 частиц на кубический сантиметр. А плотность плазмы во внешней гелиосфере составляет около 0,002 электрона на кубический сантиметр.

Когда зонды Voyager пересекли гелиопаузу, их приборы для изучения плазменных волн измерили электронную плотность плазмы. Voyager-1 в этот момент зафиксировал плотность 0,055 электронов на кубический сантиметр, а Voyager-2 — 0,039.

Пройдя еще 20 астрономических единиц (2,9 миллиарда км) в космосе, Voyager-1 сообщил об увеличении плотности плазмы вдвое: до 0,13 электронов на кубический сантиметр.

О таких же изменениях сообщил в 2019 году и Voyager-2, обнаруживший на расстоянии 124,2 астрономических единицы (18,5 миллиарда км) от Земли резкий рост плотности плазмы до примерно 0,12 электронов на кубический сантиметр.

Учитывая, что плазма при атмосферном давлении Земли имеет плотность электронов 10¹³ на кубический сантиметр, эти количества могут показаться крошечными, но они достаточно значительны, чтобы оправдать интерес ученых, тем более, что неясно, что их вызывает.

Одна из теорий заключается в том, что силовые линии межзвездного магнитного поля становятся сильнее по мере того, как они перекрывают гелиопаузу. Это может вызвать электромагнитную ионную циклотронную неустойчивость. Voyager-2 действительно обнаружил более сильное магнитное поле, чем ожидалось, когда он пересек гелиопаузу.

Другая версия заключается в том, что материя, уносимая солнечным ветром, должна замедляться по мере достижения гелиопаузы, вызывая своего рода «пробку». Возможно, именно это явление было зафиксировано зондом New Horizons, который в 2018 году уловил слабое ультрафиолетовое свечение, вызванное накоплением нейтрального водорода в гелиопаузе.

Обе гипотезы могут быть справедливы и одновременно.

Ранее стало известно, какую форму имеет гелиосфера.