|
© Фото: NASA/ESA/JPL-Caltech/Goddard/SwRI
МОСКВА, 10 мая - РИА Новости. Солнечная система движется сквозь межзвездную среду нашей Галактики значительно медленнее, чем считалось ранее, и на ее передней границе не формируется ударная волна, установили астрономы, анализировавшие данные, собранные зондом IBEX.
"Можно сказать почти определенно, что перед гелиосферой (пузырем, ограничивающим Солнечную систему от межзвездной среды) нет ударной волны, и что ее взаимодействие с межзвездной средой значительно слабее и больше зависит от магнитных полей, чем считалось раньше", - пишут ученые в статье, опубликованной в журнале Science.
Исследовательский космический аппарат НАСА IBEX (Interstellar Boundary Explorer), запущенный в июне 2008 года, предназначен для исследования границы Солнечной системы и межзвездного пространства - гелиосферы, расположенной на расстоянии примерно 16 миллиардов километров от Солнца.
На этом расстоянии поток заряженных частиц солнечного ветра и сила магнитного поля Солнца ослабевают настолько, что больше не могут преодолеть давление разряженного межзвездного вещества и ионизованного газа. В результате образуется "пузырь" гелиосферы, внутри заполненный солнечным ветром, а снаружи окруженный межзвездным газом.
Магнитное поле Солнца отклоняет траекторию заряженных межзвездных частиц, но никак не влияет на нейтральные атомы водорода, кислорода и гелия, которые свободно проникают в центральные области Солнечной системы. Детекторы спутника IBEX "ловят" такие нейтральные атомы. Их изучение позволяет астрономам делать выводы об особенностях пограничной зоны Солнечной системы.
Группа ученых из США, Германии, Польши и России представила новый анализ данных спутника IBEX, согласно которым скорость движения Солнечной системы оказалась ниже, чем считалось ранее. При этом, как свидетельствуют новые данные, в передней части гелиосферы не возникает ударная волна.
"Звуковой удар, который возникает, когда реактивный самолет преодолевает звуковой барьер, может служить земным примером для ударной волны. Когда самолет достигает сверхзвуковой скорости, воздух перед ним не может уйти с его пути достаточно быстро, в результате возникает ударная волна", - поясняет ведущий автор исследования Дэвид Маккомас (David McComas), слова которого приводятся в пресс-релизе Юго-Западного исследовательского института (США).
Около четверти века ученые считали, что гелиосфера двигается сквозь межзвездное пространство со скоростью достаточно высокой, чтобы перед ней формировалась такая ударная волна. Однако новые данные IBEX показали, что на самом деле Солнечная система движется сквозь местное облако межзвездного газа с скоростью 23,25 километра в секунду, что на 3,13 километра в секунду меньше, чем считалось ранее. И эта скорость ниже того предела, при котором возникает ударная волна.
"Хотя ударная волна существует перед пузырями, окружающими многие другие звезды, мы выяснили, что взаимодействие нашего Солнца с окружающей средой не достигает того порога, при котором образуется ударная волна", - сказал Маккомас.
Ранее зонд IBEX занимался картографированием границы гелиосферы и обнаружил на гелиосфере загадочную полосу с повышенными потоками энергичных частиц, который опоясывал "пузырь" гелиосферы.
Солнечная система "сбрасывает скорость", считают астрономы
МОСКВА, 31 янв - РИА Новости. Скорость движения Солнечной системы в окружающем ее межзвездном пространстве за последние 15 лет по необъяснимым причинам снизилась более чем на 10%, свидетельствуют результаты исследования, опубликованные группой американских, польских и швейцарских астрономов в Astrophysical Journal Supplement.
Измерения зонда IBEX, который следит за атомами нейтрального гелия, свободно проникающими внутрь гелиосферы, показали, что в 2009-2010 годах скорость Солнечной системы в межзвездной среде составляла 22,8 километра в секунду. В то же время аналогичные измерения космического аппарата "Улисс" (Ulysses), сделанные в 1993 году, дали значительно большую скорость - 26,3 километра в секунду.
NASA
Детектор Lo на борту зонда IBEX
"С чем связано такое "замедление" движения Солнца в межзвездной среде еще предстоит понять. Над этим сейчас работают несколько научных групп, в том числе и наша группа", - сказал РИА Новости Владислав Измоденов, завлабораторией Института космических исследований РАН, который участвует в анализе данных с IBEX.
Гелиосфера - область, заполненная солнечным ветром, находится на расстоянии около 16 миллиардов километров от Солнца. На этом расстоянии поток заряженных частиц солнечного ветра и магнитное поле Солнца ослабевают настолько, что больше не могут преодолеть давление межзвездного вещества, в котором отдельные атомы и мелкие частицы пыли путешествуют со скоростью около 30 километров в секунду относительно Солнца.
На границе устанавливается равновесие, которое и определяет форму и размеры гелиосферы - гигантского газового пузыря, внутри которого находится Солнечная система. Заряженные частицы межзвездного газа не могут проникнуть внутрь этого "пузыря", однако нейтральные атомы водорода, гелия и кислорода проникают сквозь границу.
Детекторы зонда IBEX (Interstellar Boundary Explorer) предназначены для обнаружения таких высокоэнергетических нейтральных частиц. Изучая их, ученые могут исследовать свойства межзвездного пространства, куда человечество еще не смогло проникнуть: зонд "Вояджер-1" пока только приближается к этой границе.
Прибор IBEX-Lo измерял характеристики атомов межзвездного гелия, которые, в отличие от атомов водорода и кислорода, проникают внутрь гелиосферы беспрепятственно (атомы водорода взаимодействуют с протонами на границе гелиосферы).
"Измеряя параметры газа, состоящего из атомов межзвездного гелия, мы можем определить непосредственно направление и скорость движения Солнца в окружающей его (и всю Солнечную систему) межзвездной среде", - сказал ученый.
Такие измерения были сделаны впервые в 1993 году с помощью прибора GAS на борту зонда "Улисс". Тогда движение межзвездного гелия оказалось направлено в точку с эклиптическими координатами 75,2 градуса северной широты и 5,2 градуса западной долготы. Скорость потока, а значит скорость самой Солнечной системы в межзвездном пространстве оказалась равна 26,3 километра в секунду.
Новые данные IBEX, полученные спустя более чем 15 лет - в 2009 году показали, что вектор движения сместился на четыре градуса к северу - к 79,2 градуса северной широты, а направление по долготе почти не изменилось (5,1 градуса западной долготы). В то же время скорость оказалась ниже - 22,8 километра в секунду.
По мнению некоторых ученых, эти факты могут означать, что Солнечную систему сейчас окружает межзвездная среда, со свойствами отличными от тех, которые были в 1993 году.
Изменение направления движения атомов межзвездного гелия означает, что могла измениться и геометрия межзвездного магнитного поля и баланс давления - "вероятнее всего, из-за более высокой плотности межзвездной плазмы и силы межзвездного магнитного поля", говорится в статье.
Ранее зонд IBEX занимался картографированием границы гелиосферы и обнаружил на гелиосфере загадочную полосу с повышенными потоками энергичных частиц, который опоясывал "пузырь" гелиосферы.
http://ria.ru/science/20120131/553502157.html
Солнечная система развязала "узел" на своем "поясе"
© IBEX Team/Goddard Scientific Visualization Studio/ESA
МОСКВА, 30 сен - РИА Новости. Необычный "пояс" на самой границе Солнечной системы, образованный высокоэнергетическими нейтральными атомами, остался без "узла", свидетельствуют два набора данных, полученных с интервалом в шесть месяцев зондом IBEX, говорится в статье, опубликованной в Journal of Geophysical Research.
Зонд НАСА IBEX (Interstellar Boundary Explorer), запущенный в космос в 2008 году, ведет наблюдения за внешней границей Солнечной системы - гелиосферой, которая расположена в 16 миллиардах километров от Солнца. Здесь поток частиц солнечного ветра ослабевает настолько, что больше не может преодолеть давление межзвездного вещества. Устанавливается равновесие, которое и определяет форму и размеры границы Солнечной системы.
Southwest Research Institute (SwRI)
Карта гелиосферы в энергичных нейтральных частицах по данным зонда IBEX
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.
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.
dler Planetarium/Southwest Research Institute (SwRI)
Возможная картина взаимодействия гелиосферы с межзвездным магнитным полем, которое порождает «пояс» из энергичных нейтральных частиц
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://ria.ru/science/20100930/280940043.html
Источник: ria.ru.
Рейтинг публикации:
|
