Новости науки

01.10.2010 Солнечная система развязала "узел" на своем "поясе"

Southwest Research Institute (SwRI) Карта гелиосферы в энергичных нейтральных частицах по данным зонда IBEX

Ученые выявили необычное строение границы Солнечной системы, не предсказывавшееся ни одной из существующих теорий, которая определяется взаимодействием высокоэнергетических частиц солнечного ветра с межзвездной материей, сообщается в серии статей, опубликованных в журнале Science.

Граница солнечной системы, называемая учеными гелиосферой, находится на расстоянии примерно 16 миллиардов километров от Солнца. На этом расстоянии поток заряженных частиц солнечного ветра и индукция магнитного поля Солнца ослабевают настолько, что больше не могут преодолеть давление разреженного межзвездного вещества, в котором отдельные атомы и мелкие частицы пыли путешествуют со скоростью около 30 километров в секунду. Частицы же солнечного ветра изначально имеют скорость порядка 400 километров в секунду.

В октябре 2009 года IBEX впервые составил карту этой границы, фиксируя поток высокоэнергетических нейтральных частиц (ENA), в частности атомов водорода, кислорода и гелия. К удивлению ученых, у гелиосферы оказался "пояс" - длинная и узкая полоса, отражающую проникновение в Солнечную систему частиц с аномально высокой энергией, которая более чем на три порядка превосходит энергию других нейтральных энергетических частиц, проникающих в гелиосферу.

dler Planetarium/Southwest Research Institute Возможная картина взаимодействия гелиосферы с межзвездным магнитным полем, которое порождает "пояс" из энергичных нейтральных частиц

Новое исследование основано на втором наборе данных, новой карте гелиосферы, полученной зондом через шесть месяцев после первой, что позволило ученым выяснить, испытывает ли гелиосфера изменения за короткие промежутки времени.

"В целом структура ("пояса") остается устойчивой, но есть несколько примечательных изменений... Мы обнаружили, что общий поток ENA, приходящих с внешней границы гелиосферы, несколько меньше на второй карте, чем на первой. При этом поток с северного и южного полюсов гелиосферы оказался значительно (на 10-15%) ниже по сравнению с первой картой в диапазоне энергий с 0,5 до 6 килоэлектронвольт", - говорится в статье.

Серьезные изменения произошли с ярким пятном неправильной формы, "узлом", обнаруженным на первой карте.

"Узел" в северной части "пояса", появившийся на первой карте, оказался менее ярок и несколько размыт к моменту получения второго набора данных", - пишут ученые.

"Начнем с того, что мы вообще не понимали, откуда берется этот "пояс". А теперь, и это смущает еще сильнее, мы знаем, что его структура может меняться за крайне короткие периоды времени... Если мы что-то и узнали, так это то, что те модели взаимодействия солнечного ветра с галактическим, которые мы использовали, были неправильными", - сказал на пресс-конференции НАСА в четверг соавтор работы и научный руководитель проекта Дэвид Мак-Комас (David McComas).

Участники пресс-конференции заявили, что IBEX с его двумя сверхчувствительными телескопами дает ученым уникальную возможность исследовать гелиосферу. Космические аппараты "Вояджер-1" и "Вояджер-2", которые сейчас находятся более чем в 15 световых часах от Земли и прошли первый "рубеж", границу ударной волны (termination shock), также передавали уникальные, но точечные данные. Кроме того, они прошли в стороне от обнаруженного "пояса" и поэтому не могли "сообщить" о нем на Землю, добавили ученые.

"IBEX - это первая миссия, которая позволила нам заглянуть за границу Солнечной системы", - сказал Нэйтан Швэдрон (Nathan Schwadron) из университета Нью-Гемпшира.
По словам ученых, и "Вояджеры", и IBEX удачно наблюдали гелиосферу в момент, когда Солнце было относительно спокойным, что позволило яснее зафиксировать глобальное воздействие галактического излучения.

"Думаю, если бы эти измерения происходили, когда Солнце было активным, нам бы потребовалось гораздо больше времени, чтобы "распутать" глобальные и локальные эффекты в полученных данных", - объяснила в ходе пресс-конференции Мерав Офер (Merav Opher) из университета имени Джорджа Мэйсона (штат Вирджиния).

По мнению ученых, полученные данные об изменениях потока высокоэнергетичных нейтральных атомов дают важную информацию о гелиосфере и ее взаимодействии с внешней галактической средой и помогут понять механизмы, которые приводят к появлению "пояса". Кроме того, новые данные помогут лучше определять границы зон, пригодных для существования жизни, для экзопланет и планировать долгосрочные пилотируемые миссии в будущем.

"Понимая, как выглядят крайние пределы нашей Солнечной системы, мы можем сделать аналогичные предположения для систем других звезд. Мы можем описать их ветра, прогнозировать магнитные поля и то, какое излучение будет попадать в эти системы... это ключевой фактор, который нужно учитывать при описании таких "обитаемых зон", - заключила Офер.

Ранее об обнаружении первой потенциально обитаемой планеты за пределами Солнечной системы сообщила группа американских астрономов. Планета с твердой поверхностью, находящаяся, по расчетам ученых, в самой середине "зоны жизни", обращается вокруг небольшой звезды в 20 световых годах от Земли в созвездии Весов.

http://http://www.rian.ru/science/

Архив новостей науки