В ходе революционного открытия космические аппараты NASA «Вояджер» пересекли границы Солнечной системы и обнаружили удивительное явление: огненную «стену» с высокой температурой за внешними пределами нашего космического пространства. Эта «стена огня» находится в пограничном регионе, известном как гелиопауза, и знаменует переход от влияния Солнца к межзвёздному пространству.
Как объясняет программа NASA Heliophysics, гелиосфера — пузырь, образованный солнечным ветром Солнца — простирается далеко за орбиту Плутона, а гелиопауза действует как разделительная линия между солнечным и межзвёздным ветрами. На данный момент «Вояджер-1» и «Вояджер-2» остаются единственными космическими аппаратами, которые пересекли эту границу, предоставляя человечеству редкий взгляд в неизведанное пространство.
«Стена огня» и край Солнечной системы
Космические аппараты NASA «Вояджер», запущенные в 1977 году, были предназначены для исследования края Солнечной системы и межзвёздной среды. После десятилетий путешествий «Вояджер-1» стал первым космическим аппаратом, который пересёк границу гелиосферы в 2012 году, а за ним последовал «Вояджер-2» в 2018 году.
Когда эти аппараты достигли края нашего космического пространства, они зафиксировали скачок температуры — от 30 000 до 50 000 Кельвинов (от 54 000 до 90 000 °F) — в регионе, который теперь называют «стеной огня». Эта экстремальная температура была зафиксирована, когда аппараты прошли через гелиопаузу — границу между солнечным ветром и межзвёздным ветром от других звёзд.
Хотя это и не твёрдая стена, нагретая среда в этом регионе свидетельствует о драматическом взаимодействии между солнечным ветром и межзвёздной средой, создавая зону высокоэнергетических частиц. Эти космические аппараты смогли выдержать суровые условия благодаря огромной пустоте космоса, где вероятность столкновений частиц очень низка, что снижает вероятность передачи тепла аппаратам.
Понимание гелиосферы и её границ
Гелиосфера — это огромный пузырь, образованный исходящим от Солнца потоком заряженных частиц, известным как солнечный ветер. Этот поток простирается далеко за орбиту Плутона, на расстояние, в три раза превышающее расстояние до самых далёких планет.
Как поясняет NASA, «Солнце посылает постоянный поток заряженных частиц, называемый солнечным ветром, который в конечном итоге проходит мимо всех планет на расстояние, в три раза превышающее расстояние до Плутона, прежде чем встречает сопротивление межзвёздной среды». Это создаёт защитный пузырь вокруг Солнца и планет, известный как гелиосфера.
На внешнем краю этого пузыря находится гелиопауза, где влияние солнечного ветра заканчивается и ему противодействует межзвёздный ветер. NASA продолжает: «Граница между солнечным ветром и межзвёздным ветром — это гелиопауза, где давление двух ветров уравновешено. Это равновесие давления заставляет солнечный ветер поворачивать назад и течь по хвосту гелиосферы».
Этот баланс сил помогает формировать границу, и когда гелиосфера движется через межзвёздное пространство, она образует ударный фронт — область турбулентности, которая образуется, когда космический аппарат или объект движется через текучую среду, подобно тому как лодка создаёт волны при движении по воде.
Неожиданные сюрпризы магнитного поля за пределами Солнечной системы
Оба зонда «Вояджер» не только предоставили важные данные о температуре внешних областей, но и обнаружили удивительные факты о магнитном поле. В увлекательном наблюдении прибор «Вояджера-2», измеряющий магнитное поле, подтвердил результат, впервые зафиксированный «Вояджером-1»: магнитное поле сразу за гелиопаузой совпадает с полем внутри гелиосферы.
NASA объяснило: «Наблюдение, проведённое прибором «Вояджера-2», измеряющим магнитное поле, подтверждает удивительный результат, полученный от «Вояджера-1»: магнитное поле в области сразу за гелиопаузой параллельно магнитному полю внутри гелиосферы».
Первоначально учёные не были уверены, является ли это выравнивание локальным явлением или более общей характеристикой региона. Но, как далее отметило NASA, «С помощью «Вояджера-1» учёные получили только один образец этих магнитных полей и не могли с уверенностью сказать, является ли очевидное выравнивание характеристикой всего внешнего региона или просто совпадением. Наблюдения магнитометра «Вояджера-2» подтверждают результаты «Вояджера-1» и указывают на то, что два поля совпадают».
Это магнитное выравнивание даёт дополнительное представление о динамической природе межзвёздного пространства за пределами нашей Солнечной системы. Оно бросает вызов предыдущим предположениям и открывает новые пути для понимания сложных взаимодействий между Солнцем и окружающей его межзвёздной средой.
Подписывайтесь на нашу бесплатную рассылку, чтобы получать увлекательные истории, эксклюзивный контент и последние новости.
Для получения дополнительных новостей, подобных этой, посетите Dailygalaxy.com.