Схожа на круасан: NASA визначили форму нашої Сонячної системи

Опубликованно 12.08.2020 05:54

Всі планети нашої Сонячної системи укладені в магнітний міхур, утворений в космосі постійно діючим Сонця матеріалом - сонячним вітром. За межами цього міхура знаходиться міжзоряне середовище - іонізований газ і магнітне поле, яке заповнює простір між зоряними системами в нашій галактиці. Протягом багатьох років вчені намагалися відповісти на питання про форму цього міхура, який подорожує у просторі, коли наше Сонце обертається навколо центру нашої галактики. Традиційно вчені думали про гелиосфере як про форму комети з заокругленим краєм, званим носом і довгим хвостом позаду.

Дослідження, опубліковані в журналі Nature Astronomy, дають альтернативну форму, в якій відсутня цей довгий хвіст. Оновлена модель передбачає, що форма гелиосферы може мати форму круасана.

Форму гелиосферы важко виміряти зсередини. Найближчий край гелиосферы знаходиться на відстані більше десяти мільярдів кілометрів від Землі. Тільки два космічних корабля Voyager безпосередньо виміряли цей регіон, залишивши нам лише дві точки достовірних даних про форму гелиосферы.

Ми вивчаємо кордон до міжзоряного простору захоплюючи і спостерігаючи частинки, що летять до Землі. Це включає в себе заряджені частинки, які приходять з віддалених частин галактики, званих галактическими космічними променями, поряд з тими, які вже були в нашій Сонячній системі рухаються до гелиопаузе і повертаються до Землі через складну серію електромагнітних процесів. Вони називаються енергетично нейтральними атомами, і оскільки вони створюються взаємодією з міжзоряному середовищем, вони виступають в якості корисного посередника для картування краю гелиосферы. Саме так місія Дослідника міжзоряних кордонів NASA, або IBEX, досліджує гелиосферу, використовуючи ці частинки в якості свого роду радара, відстежуючи кордон нашої сонячної системи до міжзоряного простору.

Щоб розібратися у цих складних даних, вчені використовують комп'ютерні моделі, щоб перетворити ці дані в передбачення характеристик гелиосферы. Міра Офер, провідний автор нового дослідження, очолює науковий центр DRIVE в Бостонському університеті, фінансований NASA і NSF.

Ця остання ітерація моделі Офера використовує дані планетарних наукових місій NASA, щоб охарактеризувати поведінку матеріалу в космосі, заповнює міхур гелиосферы, і отримати новий погляд на його межі. У місії NASA Кассіні був встановлений інструмент, призначений для вивчення часток, захоплених магнітним полем Сатурна, а також спостережень за частками, отскакивающими назад у внутрішню частину Сонячної системи. Ці вимірювання аналогічні вимірам IBEX, але дають чітке уявлення про межі гелиосферы.

Крім того, місія NASA "Нові горизонти" забезпечила вимірювання уловлювальних іонів, частинок, які іонізуються в космосі і збираються і рухаються разом з сонячним вітром. З-за свого різного походження від частинок сонячного вітру, що виходять від Сонця, поглинають іони набагато гарячіша, ніж інші частинки сонячного вітру - і саме від цього залежить робота Офера.

Форма гелиосферы - це не просто питання академічної цікавості: геліосфера діє як щит Сонячної системи проти іншої частини галактики.

Енергетичні події в інших зоряних системах, таких як наднова, можуть прискорювати частинки майже до швидкості світла. Ці частинки вилітають у всі сторони, в тому числі і в нашу Сонячну систему. Але геліосфера діє як щит: вона поглинає близько трьох чвертей цих надзвичайно енергійних частинок, званих галактическими космічними променями, які повинні проникнути в нашу систему.

Ми захищені на Землі магнітним полем і атмосферою нашої планети, але астронавти в космосі або на інших планетах вразливі. І електроніка, і людські клітини можуть бути пошкоджені впливом галактичних космічних променів - а оскільки галактичні космічні промені несуть так багато енергії, їх важко заблокувати способом, який практичний для космічних подорожей, геліосфера є головним захистом космічних кораблів від галактичних космічних променів, тому розуміння її форми і того, як це впливає на швидкість галактичних космічних променів, що вражають нашу сонячну систему, є ключовим фактором при плануванні роботів і освоєння людиною космосу.

Форма гелиосферы також є частиною головоломки для пошуку життя в інших світах. Шкідливу випромінювання галактичних космічних променів може зробити світ непридатним для життя - доля, якої вдалося уникнути нашій Сонячній системі із-за нашого міцного небесного щита. По мірі того, як ми дізнаємося більше про те, як наша геліосфера захищає нашу Сонячну систему - і як ця захист могла змінитися за всю історію - ми можемо шукати інші зоряні системи, які можуть мати подібну захист.

Якою б не була справжня форма гелиосферы, майбутня місія NASA стане благом для розгадки цих питань: зонд міжзоряного картування і прискорення, або IMAP.

IMAP, запуск якого запланований на 2024 рік, буде відображати частинки, повертаються назад на Землю з меж гелиосферы. IMAP буде ґрунтуватися на методах та відкриття місії IBEX, щоб пролити нове світло на природу гелиосферы, міжзоряного простору і на те, як галактичні космічні промені проникають в нашу систему.

Нагадаємо, раніше повідомлялося. що

Хочете знати важливі та актуальні новини раніше за всіх? Підписуйтесь на Bigmir)net на Facebook і Telegram.

Категория: Обо всем