Два космических корабля НАСА STEREO изучали Солнце с момента их запуска в 2006 году. Но миссия сделала неожиданное и неожиданное открытие, обнаружив частицы с края солнечной системы, и впервые ученые теперь смогли составить карту региона где горячий солнечный ветер встречается с холодной межзвездной средой. Однако, это было сделано не с помощью оптических инструментов, получающих изображение в видимом свете, а путем картирования области с помощью нейтральных или незаряженных атомов. Этот прорыв является «новым видом астрономии с использованием нейтральных атомов», - сказал Роберт Лин из Калифорнийского университета в Беркли, который возглавляет сверхтепловой электронный датчик на борту STEREO. «Вы не можете получить общую картину этого региона, одной из последних неисследованных областей гелиосферы, иным способом, потому что он слишком слабый, чтобы его можно было увидеть в обычных оптических телескопах». Полученные данные также помогают устранить расхождения в количестве энергии в регионе, обнаруженном космическим кораблем Voyager 2, когда он проходил через край солнечной системы в прошлом году.
Гелиосфера простирается от Солнца более чем вдвое дальше Плутона. За его краем, называемым гелиопаузой, лежит относительный покой межзвездного пространства, около 100 астрономических единиц (AU) - в 100 раз больше расстояния от Земли до Солнца. Завершающий удар - это область гелиосферы, где сверхзвуковой солнечный ветер замедляется до дозвуковой скорости, когда он сливается с межзвездной средой. Гелиошаб - это область вспенивания плазмы между фронтом ударной волны и межзвездной средой.
Два космических корабля STEREO на орбите Земли вокруг Солнца делают стереофотографии поверхности Солнца и измеряют магнитные поля и потоки ионов, связанные с солнечными взрывами.
Однако в период с июня по октябрь 2007 года супратермальный электронный датчик в наборе приборов IMPACT (измерения частиц и переходных процессов на месте) на борту каждого космического корабля STEREO обнаружил нейтральные атомы, происходящие как с фронта удара, так и с гелиошата.
«Сверхтермальные электронные датчики были разработаны для обнаружения заряженных электронов, интенсивность которых колеблется в зависимости от магнитного поля», - говорит ведущий автор Линхуа Ван, аспирант физического факультета Калифорнийского университета в Беркли. «Мы были удивлены, что эти интенсивности частиц не зависели от магнитного поля, что означало, что они должны быть нейтральными атомами».
Физики Калифорнийского университета в Беркли пришли к выводу, что эти энергичные нейтральные атомы первоначально были ионами, нагретыми в окончании, которое потеряло свой заряд для холодных атомов в межзвездной среде и, больше не сдерживаемое магнитными полями, перетекло назад к солнцу и в супратермальные электронные датчики на СТЕРЕО ,
«Это первое картирование энергетически нейтральных частиц за пределами гелиосферы», - сказал Лин. «Эти нейтральные атомы рассказывают нам о горячих ионах в гелиошаде. Ионы, нагретые в терминирующем шоке, обмениваются зарядом с холодными нейтральными атомами в межзвездной среде, превращаясь в нейтральные, а затем возвращаются обратно ».
По словам Линя, нейтральные атомы, вероятно, являются водородом, поскольку большинство частиц в локальной межзвездной среде - водород.
Выводы STEREO, опубликованные в выпуске журнала Nature от 3 июля, проясняют расхождение в количестве энергии, сбрасываемой в космос замедляющим солнечным ветром, которое было обнаружено в прошлом году, когда Voyager 2 пересек окончательный удар солнечной системы и вошел в окружающий гелиошат.
Физики из Калифорнийского университета в Беркли пришли к выводу, что недавно обнаруженная популяция ионов в гелиошахе содержит около 70 процентов энергии, рассеиваемой в терминирующем шоке, именно то количество, которое не учитывается приборами Voyager 2. Результаты Voyager 2 представлены в том же выпуске Nature.
Новая миссия НАСА, Межзвездный Исследователь Границ (IBEX), запланирована для запуска в конце этого года, чтобы более тщательно отобразить энергетические ионы с более низкой энергией в гелиошире с помощью энергетически нейтральных атомов, чтобы обнаружить структуру терминирующего шока и то, как водород ионы ускоряются там.
Оригинальный источник новостей: EurekAlert
