Давление на краю Солнечной системы оказалось аномально высоким

Астрономы измерили, какое давление создают заряженные частицы, космические лучи и электроны, когда они сталкиваются на границе нашей звездной системы.

На Земле у нас есть атмосферное давление, созданное молекулами воздуха, притянутыми вниз силой тяжести. В космосе также существует давление, создаваемое частицами, такими как ионы и электроны. Эти частицы, нагретые и ускоренные магнитными полями, создают гигантский шар, известный как гелиосфера, граница которого находится за несколько миллионов километров от Плутона. На краю этой области влияние Солнца заканчивается, и на объекты в космическом пространстве начинает действовать давление частиц других звезд и межзвездного пространства.

Для измерения давления в гелиосфере ученые использовали космический аппарат «Вояджер», который с 1977 года стабильно находится за пределами Солнечной системы. Во время наблюдений «Вояджер-1» уже был за гелиосферой, в межзвездном пространстве, между тем «Вояджер-2» все еще оставался внутри. Этот факт позволил ученым получить уникальные экспериментальные данные и оценить давление на границе гелиосферы.

Они исследовали ударную волну, вызванную активностью на Солнце. Наша звезда периодически вспыхивает и испускает мощные потоки частиц, как при выбросе корональной массы. По мере того как несколько таких событий достигают области, называемой гелиопаузой, они могут сливаться в гигантский фронт, создавая волну плазмы, выталкиваемой магнитными полями.

Когда одна из таких волн достигла гелиосферы в 2012 году, она была замечена «Вояджером-2». Волна вызвала временное уменьшение количества галактических космических лучей. Четыре месяца спустя ученые увидели аналогичное снижение при наблюдениях с «Вояджера-1», находящегося по ту сторону границы Солнечной системы в межзвездном пространстве.

Зная расстояние между космическими аппаратами, астрономы могли рассчитать давление в гелиосфере, а также скорость звука. Она оказалась равна около 300 километрам в секунду — в тысячу раз быстрее, чем по воздуху. Давление на этой границе оказалось намного выше, чем предполагалось ранее. Также ученые зафиксировали, что часть лучей «потерялась», когда фронт волны перешел через границу Солнечной системы. Что с ними произошло, пока остается неясным.