Первая в истории трехмерная карта гелиосферы

Астрономы из Лос-Аламосской национальной лаборатории определили форму гелиосферы и создали трехмерную карту, отображающую влияние солнечного ветра нашей звезды на вселенную вокруг.

«Физические модели теоретизировали эту границу в течение многих лет. Но впервые мы смогли измерить ее и составить трехмерную карту», – Дэн Рейзенфельд, соавтор исследования.

Граница гелиосферы – гелиопауза – область, которая давно интересует астрономов. Солнце является постоянным источником солнечного ветра – потока ионизированных частиц, который от Солнца до Земли за 2-3 суток. В конце концов, солнечный ветер теряет силу с расстоянием, так что ее уже недостаточно, чтобы противостоять давлению межзвездного пространства. Точка, в которой это происходит, – это и есть гелиопауза.

Форма гелиосферы была предметом дискуссий ученых. Одни склонялись к тому, что она представляет собой округлый пузырь, а другие утверждали, что она больше похожа на комету с хвостом. А в прошлом году исследователи из Бостонского университета заявили, что гелиосфера скорее напоминает... круассан.

В новом исследовании уточняются координаты гелиосферы. Как и коллеги из Бостона, ученые из Лос-Аламосской национальной лаборатории ориентировались в своей работе на данные миссии NASA Interstellar Boundary Explorer, или IBEX, которая использует энергетически нейтральные атомы (ENA) в качестве своеобразного радара, отслеживая границу нашей солнечной системы с межзвездным пространством.

Расшифровку этого сигнала для отображения гелиопаузы можно сравнить с тем, как летучая мышь использует сонар для отображения своего физического окружения. По силе сигнала и времени между отправкой и его получением можно определить форму препятствий и расстояние до них.

Команда использовала данные полного солнечного цикла с 2009 по 2019 год. Созданная таким образом карта все еще довольно приблизительна, но она уже раскрывает интересные подробности о гелиопаузе.

Теперь мы знаем, что ее форма все же немного напоминает комету, с хвостом длиной не менее 350 астрономических единиц (это текущий предел досягаемости IBEX), хотя точно длину хвоста измерить невозможно. С другой стороны, минимальное радиальное расстояние до «носа» гелиопаузы составляет от 110 до 120 астрономических единиц, что соответствует данным «Вояджеров», достигших этой отметки.

На высоких широтах гелиопауза простирается на расстояние от 150 до 175 астрономических единиц. Можно сказать, что ее очертания больше похожи на пулю, что не совсем соответствует модели круассана, которую предлагали некоторые ученые.

Миссия IBEX все еще продолжается и продлится как минимум до 2025 года. После этого ей на смену придет новая миссия – The Interstellar Mapping and Acceleration Probe.