Главная Новости Аппараты Voyager помогли определить характеристики гелиосферной мантии

Аппараты Voyager помогли определить характеристики гелиосферной мантии

Астрономия
Поделиться

Пространство между планетами Солнечной системы не является абсолютно пустым — оно заполнено заряженными частицами, испускаемыми нашей звездой. Их давление на межзвездную среду создает огромный пузырь, называемый гелиосферой. Его диаметр составляет несколько десятков миллиардов километров.

Общая схема гелиосферы. Источник: NASA/IBEX/Adler Planetarium

Гелиосфера имеет неоднородную структуру и состоит из нескольких регионов, границы которых определяются скоростью солнечного ветра. На расстоянии от 75 до 90 а.е. (11-13,5 млрд км) от Солнца начинается область, известная под названием «граница ударной волны». В ней солнечный ветер начинает серьезно замедляться из-за столкновения с межзвездным веществом. Далее находится гелиосферная мантия, где поток солнечного ветра приобретает турбулентный характер, а его скорость падает со сверхзвуковой до звуковой (в данном случае под «скоростью звука» понимается скорость распространения упругих волн в плазме).

За гелиосферной мантией расположена гелиопауза — достаточно тонкий регион, в котором происходит окончательное торможение солнечного ветра. Его давление становится неспособным «оттеснять» межзвездное вещество от Солнечной системы. Именно гелиопауза считается границей, отделяющей гелиосферу от межзвездного пространства.

На данный момент лишь двум действующим космическим аппаратам удалось пересечь гелиопаузу. Первым это сделал Voyager 1 в августе 2012 г. На тот момент его «брат-близнец» Voyager 2 еще находился в гелиосферной мантии. Ученые сумели воспользоваться таким уникальным обстоятельством, чтобы получить данные об этом удаленном регионе.

В первой половине 2012 г. приборы Voyager 2 зарегистрировали временное уменьшение потока галактических космических лучей. Оно произошло из-за прихода плазменной волны, источником которой была мощная вспышка на Солнце. Спустя четыре месяца эта волна «добралась» до зонда Voyager 1, только-только прошедшего гелиопаузу. Поскольку ученым были известны положения и траектории аппаратов, они смогли использовать результаты их измерений для оценки давления плазмы в гелиосферной мантии и расчета скорости распространения в ней звука.

Аппарат Voyager в представлении художника. Источник: NASA

Оказалось, что давление плазмы в гелиосферной мантии вдвое выше, чем считалось ранее. Измеренная скорость звука составила 300 км/с. Ученым также удалось сделать еще одно интересное открытие. Переданные аппаратами данные об изменении концентрации галактических лучей отличались друг от друга: Voyager 2 регистрировал уменьшение потока лучей во всех направлениях вокруг себя, а Voyager 1, в отличии от своего «собрата», обнаружил лишь ослабление потока лучей, движущихся перпендикулярно магнитному полю. Эта асимметрия говорит о каком-то неизвестном процессе, влияющем на поведение волны при ее прохождении через гелиопаузу.

По материалам: https://www.nasa.gov


Поделиться