Эта странная форма на самом деле может быть тем, на что похож магнитный пузырь нашего Солнца
Каждая планета в нашей Солнечной системе, в том числе и Земля, «обдувается» солнечным ветром, со сверхзвуковой скоростью.
Частицы, составляющие этот ветер, создают невидимое магнитное поле, которое защищает нас от остального межзвездного пространства. В течение десятилетий астрономы анализировали эту систему излучения и магнетизма, известную как гелиосфера, картируя ее границы, чтобы выяснить, как она выглядит.
Новая модель от экспертов из нескольких университетов теперь предполагает, что это странное объединение практически всех наших теорий. Многие годы ученые считали, что гелиосфера больше похожа на комету с круглым носом на одном конце и хвостом на другом.
Вот как она обычно изображается в учебниках и статьях, но в последние годы появились две другие формы, которые кажутся более вероятными.
В 2015 году данные космического корабля Voyager 1 свидетельствовали о наличии двух хвостов, из-за которых гелиосфера больше напоминала круассан. Два года спустя данные миссии Cassini показали, что мы должны полностью избавиться от целого хвоста, превратив его в гигантский пляжный мяч.
«Вы не легко принимаете такого рода изменения», — говорит Том Кримигис, который проводил эксперименты на Кассини и Вояджере.
«Все научное сообщество, работающее в этой области, более 55 лет предполагало, что у гелиосферы есть кометный хвост».
Теперь нам, возможно, придется еще раз переосмыслить наши предположения, потому что, если новая модель верна, гелиосфера вполне может иметь форму как спущенного пляжного мяча, так и выпуклого круассана, это просто зависит от того, где и как вы определяете границу.
Считается, что гелиосфера простирается в два раза дальше Плутона, когда солнечный ветер постоянно наталкивается на межзвездную материю, защищая нас от заряженных частиц, которые в противном случае могли бы уничтожить нашу Солнечную систему.
Но выяснить, где существует эта граница, все равно, что попытаться выяснить, какой оттенок серого должен отличать черный от белого.
Используя данные космического корабля New Horizons, который сейчас находится за пределами Плутона, астрономы нашли способ разделить две стороны.
Вместо того, чтобы предполагать, что заряженные частицы все одинаковы, новая модель разделяет их на две группы: заряженные частицы от солнечного ветра и нейтральные частицы, дрейфующие в Солнечной системе.
В отличие от заряженных частиц в межзвездном пространстве, эти нейтральные «поглощающие ионы» могут легко проскользнуть через гелиосферу до того, как их электроны будут заряжены.
Сравнивая температуру, плотность и скорость этих поглощающих ионов с солнечными волнами, команда нашла способ определить форму гелиосферы.
«Истощение [поглощающих ионов] из-за перезарядки с нейтральными атомами водорода межзвездной среды охлаждает гелиосферу, «спуская» ее и приводя к более узкой и округлой форме, подтверждая форму предложенную Кассини.
Другими словами, в зависимости от того, какой «оттенок серого» вы выберете, чтобы определить границу, гелиосфера может выглядеть как спущенная сфера или полумесяц.
«Если мы хотим понять окружающую среду, нам лучше понять всю эту гелиосферу», — говорит астроном Ави Леб из Гарварда.
Но нам все еще нужно гораздо больше данных. Хотя мы постепенно начинаем согласовывать наши модели, они все еще ограничены тем, как мало мы знаем о самой гелиосфере.
Кроме двух космических кораблей Voyager, запущенных более четырех десятилетий назад, ни одна машина не вылетела за ее пределы. И даже два космических зонда, которые прошли эту линию, не имеют инструментов для измерения ионов на периферии.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Astronomy.
Источники: Фото: Nature Astronomy, 2020
