Названа настоящая форма гелиосферы

Вопреки привычным теориям о том, как выглядит солнечный «барьер» нашей звездной системы, реальность оказалась намного интереснее.

Каждая планета Солнечной системы, включая Землю, заключена в «пузыри» солнечного ветра, который звезда извергает на сверхзвуковых скоростях. Частицы, составляющие этот ветер, формируют невидимое магнитное поле, которое защищает нас от остального межзвездного пространства. В течение десятилетий астрономы анализировали эту систему излучения и магнетизма, известную как гелиосфера, картируя ее границы, чтобы выяснить, как она выглядит.

Новая модель, полученная в результате сотрудничества экспертов из нескольких университетов, предполагает, что на самом деле гелиосфера выглядит как… весьма странное объединение практически всех наших теорий.

Многие годы ученые считали, что гелиосфера больше похожа на комету или ветряной носок, с круглым носом на одном конце и хвостом на другом. Вот как это обычно изображается в учебниках и статьях:

Отметим, что в последние годы появились и две другие е формы, которые кажутся ученым наиболее вероятными. В 2015 году данные космического корабля Voyager 1 свидетельствовали о наличии двух хвостов, из-за которых гелиосфера больше напоминала странный «круассан». Два года спустя данные миссии Cassini показали, что мы должны полностью избавиться от концепции хвоста, превратив гелиосферу в гигантский пляжный мяч.

«Не легко принять такого рода изменения. Все научное сообщество, работающее в этой области, более 55 лет предполагало, что у гелиосферы есть хвост как у кометы», поясняет Том Кримигис, который проводил эксперименты на «Кассини» и «Вояджере».

Теперь нам, возможно, придется еще раз переосмыслить наши предположения. Все потом, что если новая модель верна, гелиосфера вполне может иметь форму как спущенного пляжного мяча, так и выпуклого круассана. Как это возможно? На самом деле все зависит попросту от того, где и как вы определяете ее границу.

Считается, что гелиосфера простирается более чем в два раза дальше Плутона. На этой дистанции солнечный ветер постоянно наталкивается на межзвездную материю, защищая нас от заряженных частиц, которые в противном случае могли бы превратить Солнечную систему в решето. Но выяснить, где именно существует эта граница, все равно, что попытаться выяснить, какой оттенок серого должен отличать черный от белого.

Однако используя данные космического корабля New Horizons, который сейчас исследует космос за пределами Плутона, астрономы наконец нашли способ разделить две стороны. Вместо того, чтобы предполагать, что все заряженные частицы одинаковы, новая модель разделяет их на две группы: заряженные частицы от солнечного ветра и нейтральные частицы, дрейфующие в Солнечной системе.

В отличие от заряженных частиц в межзвездном пространстве, эти нейтральные «поглощающие ионы» могут легко проскользнуть через гелиосферу до того, как их электроны будут сбиты. Сравнивая температуру, плотность и скорость поглощающих ионов с солнечными волнами, команда и нашла способ определить форму гелиосферы.

«Истощение [поглощающих ионов] из-за взаимодействия с нейтральными атомами водорода межзвездной среды охлаждает гелиосферу, приводя ее к меньшей и более округлой форме. Такая модель подтверждает данные, полученные «Кассини»», пишут авторы.

Другими словами: в зависимости от того, какую точку вы выберете, чтобы определить границу, гелиосфера может выглядеть и как спущенная сфера, и как полумесяц. Но это лишь самая базовая модель, которая может измениться с будущем — астрономам лишь остается добывать все новые данные, чтобы в конце концов их теория соответствовала истине на 100%.