Межа геліосфери картографована вперше
Вперше була картографована межа геліосфери, що надає вченим краще розуміння того, як взаємодіють сонячний та міжзоряний вітри.
Про це розповідають в Лос-Аламоській національній лабораторії США.
"Фізичні моделі роками теоретизували цю межу", - сказав Ден Рейзенфельд, науковець з Лос-Аламоської національної лабораторії та головний автор роботи, яка 10 червня була опублікована в Astrophysical Journal. "Але ми вперше змогли її виміряти та скласти тривимірну карту".
Геліосфера – це міхур, створений сонячним вітром, потоком переважно протонів, електронів та альфа-частинок, що простягається від Сонця у міжзоряний простір і захищає Землю від шкідливого міжзоряного випромінювання.
Рейзенфельд та команда інших вчених використовували дані супутника НАСА "Дослідник міжзоряних меж" (IBEX), який виявляє частинки, що надходять із геліооболонки, прикордонного шару між Сонячною системою та міжзоряним простором. Команда змогла скласти карту краю цієї зони – регіону, який називається геліопаузою. Тут сонячний вітер, що поширюється у міжзоряний простір, стикається з міжзоряним вітром, який поширюється у напрямку Сонця.
© Los Alamos National Laboratory
Для цього вимірювання вони використовували техніку, подібну до тієї, як кажани використовують сонар. "Подібно тому, як кажани розсилають імпульси сонара у всіх напрямках і використовують зворотний сигнал для створення ментальної карти свого оточення, ми використовували сонячний вітер Сонця, який розповсюджується у всіх напрямках, для створення карти геліосфери", - сказав Рейзенфельд.
Вони зробили це, використовуючи вимірювання супутником IBEX енергетичних нейтральних атомів (ENA), які виникають в результаті зіткнень між частинками сонячного вітру та міжзоряного вітру. Інтенсивність цього сигналу залежить від інтенсивності сонячного вітру, який вдаряє в геліооболонку. Коли хвиля б′є в оболонку, кількість ENA збільшується, та IBEX може її виявити.
"Сигнал сонячного вітру, що надсилається Сонцем, змінюється за силою, утворюючи унікальний патерн", - пояснює Рейзенфельд. "IBEX побачить той самий патерн у сигналі ENA, що повертається через два-шість років, залежно від енергії ENA та напрямку, в якому IBEX дивиться крізь геліосферу. Із цієї різниці в часі ми визначаємо відстань до області джерела ENA в конкретному напрямку".
Потім вони застосували цей метод для побудови тривимірної карти, використовуючи дані, зібрані за повний сонячний цикл, з 2009 по 2019 рік.
"Таким чином, ми можемо бачити межі геліосфери так само як кажан використовує сонар, щоб "бачити" стіни печери", - додав він.
Причина, через яку сигнал так довго повертається до IBEX, полягає у великих відстанях. Відстані в Сонячній системі вимірюються в астрономічних одиницях (AU), де 1 AU - відстань від Землі до Сонця. Карта Рейзенфельда показує, що мінімальна відстань від Сонця до геліопаузи становить близько 120 AU у напрямку, спрямованому до міжзоряного вітру, а у зворотному напрямку вона простягається щонайменше на 350 AU, що є межею відстані для звукової техніки. Для порівняння, орбіта Нептуна має близько 60 AU в поперечнику.
© Los Alamos National Laboratory
! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.