Данные, полученные с орбитального космического аппарата Interstellar Boundary Explorer (IBEX), выявили пульсационные структуры в гелиопаузе — области, которая считается границей между Солнечной системой и межзвездным пространством. Результаты измерений дают новое представление о границах Солнечной системы и о том, как они изменяются со временем.
Только два аппарата, созданных человечеством, пересекли гелиопаузу и сейчас курсируют межзвездным пространством — это Voyager. Но на околоземной орбите есть еще один инструмент, помогающий ученым картографировать гелиопаузу, — NASA IBEX.
Космическая эхолокация
IBEX измеряет заряженные энергией нейтральные атомы, когда солнечный ветер сталкивается с межзвездным на границе Солнечной системы. Некоторые из этих атомов вырываются в межзвездное пространство, в то время как другие возвращаются и достигают Земли. Эти частицы можно использовать для картографирования формы границы. Этот принцип несколько похож на космическую эхолокацию.
Предыдущие карты гелиосферной структуры опирались на долгомасштабные измерения эволюции давления солнечного ветра и выбросов энергетических нейтральных атомов, что привело к сглаживанию границы как в пространстве, так и во времени. Но в 2014 году, в течение примерно шести месяцев, динамическое давление солнечного ветра возросло примерно на 50%. Команда ученых во главе с астрофизиком Эриком Зирнштейном из Принстонского университета использовала это событие, чтобы получить более подробный снимок формы границы ударной волны и гелиопаузы, и обнаружила огромную рябь в масштабе десятков астрономических единиц (а. е.).
Они также провели моделирование, чтобы определить, как этот солнечный ветер высокого давления взаимодействует с границей солнечной системы. Они обнаружили, что в 2015 году была образована волна давления в области между пределом ударной волны и гелиопаузой. В гелиопаузе отраженная волна возвращается назад, сталкиваясь с потоком заряженной плазмы и создавая бурю энергичных нейтральных атомов, заполняющих внутреннюю гелиооболочку, которая вызывает рябь в ее оболочке.
Раздутая гелиопауза
Измерения также показывают достаточно значительное смещение расстояния до гелиопаузы. Voyager 1 пересек гелиопаузу в 2012 году на расстоянии 122 а. е. В 2016 году команда измерила, что гелиопауза раздулась, потому что расстояние от нее до Voyager 1 уже составляло около 131 а. е. Измерения показывают, что форма гелиопаузы изменяется с течением времени, но точного объяснения этому нет.
Чтобы найти ответ, в 2025 году NASA отправит новый зонд для измерения изучения энергетических нейтральных атомов с большей точностью и в более широком диапазоне энергий. По словам ученых, это должно помочь ответить на некоторые непонятные вопросы об удивительном «морщинистом» пузырьке, который защищает нашу маленькую планетарную систему от космического излучения.
Ранее мы сообщали о том, как Солнечная система внешне напоминает круассан.
Исследование опубликовано в Nature Astronomy
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t. me/ustmagazine
