Солнечный ветер не совсем наш друг.
Поток горячих, электрических частиц, постоянно выливающихся из Солнца, омывает всю солнечную систему радиацией, жаря случайный спутник и делая невозможной жизнь на любой планете, не защищенной атмосферой. В прямом и переносном смысле дует солнечный ветер, но, как показывают новые наблюдения с края нашей солнечной системы, он также защищает все, к чему прикасается, от еще более разрушительных сил межзвездного пространства.
Поскольку солнечный ветер течет на миллиарды миль во всех направлениях, он создает пузырь энергии, который окружает всю нашу солнечную систему. На краю этого пузыря, где солнечный ветер наконец сталкивается с мощными космическими лучами, сияющими через межзвездное пространство, есть горячая, толстая стена плазмы, называемая гелиопаузой. Эта космическая граница расположена примерно в 120 раз дальше от Солнца, чем Земля, где она помогает отклонять и ослаблять мощное излучение, испускаемое отдаленными звездами и небесными взрывами.
Теперь, в серии исследований, опубликованных 4 ноября в журнале Nature Astronomy, астрономы впервые непосредственно проанализировали эту космическую границу, используя данные, собранные космическим кораблем Voyager 2 НАСА, который год назад прошел через гелиопаузу в межзвездное пространство.
В то время как Voyager 2 смог совершить плавный переход через гелиопаузу примерно за день, исследователи обнаружили, что плазменный барьер был значительно горячее и толще, чем предполагалось в предыдущих исследованиях, эффективно формируя физический экран между нашей солнечной системой и межзвездным пространством. По словам соавтора исследования Эдварда Стоуна, астронома из Калифорнийского технологического института, который работал над программой Voyager с момента ее запуска в 1977 году, этот щит предотвращает проникновение около 70% космического излучения в нашу солнечную систему.
«Гелиопауза - это поверхность контакта, где два ветра - ветер от солнца и ветер из космоса - от сверхновой, взорвавшейся миллионы лет назад», - сказал Стоун на пресс-конференции, посвященной новым исследованиям Voyager. «Только около 30% того, что находится вне пузыря, может попасть внутрь».
Межзвездные роботы звонят домой
В ноябре 2018 года спутник НАСА Voyager 2 (V2) прошел гелиопаузу, став вторым искусственным объектом в истории, покинувшим нашу солнечную систему. (Двойник спутника, Voyager 1, стал первым в августе 2012 года - однако, Voyager 1 не смог правильно проанализировать границу из-за неисправности датчика.)
Согласно данным радиации, собранным V2 во время межзвездного путешествия, температура гелиопаузы достигла 89 000 градусов по Фаренгейту (31 000 градусов по Цельсию), что примерно вдвое больше, чем предсказывали предыдущие астрономические модели, что предполагает гораздо более сильное столкновение между солнечным ветром и космическим лучи, чем когда-либо предсказывали ученые.
В то время как горячая, толстая плазменная стена гелиопаузы защищает нашу солнечную систему от большинства вредных лучей, проникающих в космос, исследователи также обнаружили, что границы гелиопаузы не так однородны, как предполагалось. Край гелиопаузы, в конце концов, не является идеальным «пузырем», но содержит пористые отверстия, которые позволяют межзвездному излучению проникать в определенные точки.
Данные Voyager 2 обнаружили две такие дыры на нашей стороне гелиопаузы, где уровни радиации резко возросли, чем нормальные уровни фона, а затем снова упали вниз. В конце концов, когда уровни космического излучения взлетели и остались такими, стало ясно, что «Вояджер-2» вошел в новую область космоса, за пределы области нашего Солнца.
Оболочка горячего заряженного ветра, защищающая нашу солнечную систему, может быть не идеальной (и она все еще может не быть нашим другом), но, как подтвердил Вояджер-2, она является частью того, что отделяет наш уютный космический дом от свирепой дикой природы. За это, возможно, мы должны быть благодарны.
