Что-то не так с пространством за пределами Солнечной системы
Что-то не так с пространством за пределами Солнечной системы Космический аппарат Вояджер обнаружил увеличение плотности пространства за пределами Солнечной системы.
В
ноябре 2018 года, после эпического 41-летнего путешествия, "Вояджер-2"
наконец пересек границу, обозначавшую предел влияния Солнца, и вошел в
межзвездное пространство. Но миссия маленького зонда еще не завершена -
теперь он посылает домой информацию о пространстве за пределами
Солнечной системы.
И это открывает нечто удивительное. По мере
того как "Вояджер-2" удаляется все дальше и дальше от Солнца, плотность
пространства увеличивается.
Это не первый случай, когда такое
увеличение плотности было обнаружено. "Вояджер-1", вошедший в
межзвездное пространство в 2012 году, обнаружил аналогичный градиент
плотности.
Новые данные "Вояджера-2" показывают, что открытие
"Вояджера-1" было не только обоснованным, но и что увеличение плотности
может быть крупномасштабной особенностью очень локальной межзвездной
среды (VLIM).
Край Солнечной системы может быть определен
несколькими различными границами, но та, которую пересекают зонды
Voyager, известна как гелиопауза, и она определяется солнечным ветром.
Это
постоянный сверхзвуковой ветер ионизированной плазмы, который струится
от Солнца во всех направлениях, и гелиопауза-это точка, в которой его
действие практически ослабевает, ознаменовывая начало межзвездного
пространства.
Гелиопауза (НАСА/Лаборатория реактивного
движения-Калтех) Пространство внутри гелиопаузы-это гелиосфера, а
пространство снаружи-это VLIM. Но гелиосфера-это не круглая сфера. Это
больше похоже на овал, с Солнечной системой на одном конце и струящимся
хвостом позади; "нос" направлен в направлении орбиты Солнечной системы в
Млечном пути. Оба аппарата пересекли гелиопаузу на носу, но с разницей в
67 градусов по гелиографической широте и 43 градуса по долготе. Гелиопауза
(НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калтех) Пространство внутри
гелиопаузы-это гелиосфера, а пространство снаружи-это VLIM. Но
гелиосфера-это не круглая сфера. Это больше похоже на овал, с Солнечной
системой на одном конце и струящимся хвостом позади; "нос" направлен в
направлении орбиты Солнечной системы в Млечном пути. Оба аппарата
пересекли гелиопаузу на носу, но с разницей в 67 градусов по
гелиографической широте и 43 градуса по долготе. Пространство обычно
рассматривается как вакуум, но это не так, не полностью. Плотность
материи чрезвычайно низка, но она все еще существует. В Солнечной
системе солнечный ветер имеет среднюю протонную и электронную плотность
от 3 до 10 частиц на кубический сантиметр, но она уменьшается по мере
удаления от Солнца.
Средняя электронная плотность межзвездной
среды в Млечном Пути, среди звезд, по расчетам, составляет около 0,037
частиц на кубический сантиметр.
Когда зонды "Вояджер" вышли за
пределы гелиопаузы, их приборы для исследования плазменных волн
определили электронную плотность плазмы с помощью плазменных колебаний.
"Вояджер-1"
пересек гелиопаузу 25 августа 2012 года на расстоянии 121,6
астрономических единиц от Земли (это в 121,6 раза больше расстояния
между Землей и Солнцем, то есть примерно 18,1 миллиарда километров).
Когда
он впервые измерил колебания плазмы после пересечения гелиопаузы 23
октября 2013 года на расстоянии 122,6 астрономических единиц он
обнаружил плотность плазмы 0,055 электрона на кубический сантиметр.
"Вояджер-2",
совершивший долгий круговой путь, пролетев мимо Юпитера, Сатурна, Урана
и Нептуна, пересек гелиопаузу 5 ноября 2018 года на расстоянии 119
астрономических единиц (17,8 миллиарда километров). Он измерил колебания
плазмы 30 января 2019 года на расстоянии 119,7 астрономических единиц
(17,9 миллиарда), обнаружив плотность плазмы 0,039 электрона на
кубический сантиметр, что очень близко к измерению Voyager 1.
И
оба прибора сообщили об увеличении плотности. Пройдя еще 20
астрономических единиц (2,9 миллиарда километров),"Вояджер-1" сообщил об
увеличении количества электронов примерно до 0,13 на кубический
сантиметр.
Но обнаружение, сделанное "Вояджером-2" в июне 2019
года, показало гораздо более резкое увеличение плотности примерно до
0,12 электрона на кубический сантиметр на расстоянии 124,2
астрономических единиц (18,5 миллиарда единиц).
Эти цифры могут
показаться крошечными, но они достаточно значительны, чтобы оправдать
интерес астрономов - особенно потому, что неясно, что их вызывает.
Одна
из теорий состоит в том, что линии межзвездного магнитного поля
становятся сильнее, когда они покрывают гелиопаузу. Это может привести к
возникновению электромагнитной ионной циклотронной нестабильности,
которая истощает плазму. Вояджер-2 действительно обнаружил более сильное
магнитное поле, чем ожидалось, когда пересек гелиопаузу.
Другая
теория состоит в том, что материал, сдуваемый межзвездным ветром,
должен замедляться, когда он достигает гелиопаузы, вызывая своего рода
пробку. Возможно, это было обнаружено зондом внешней Солнечной системы
New Horizons, который в 2018 году уловил слабое ультрафиолетовое
свечение, вызванное накоплением нейтрального водорода в гелиопаузе.
Возможно
также, что оба объяснения играют определенную роль. Будущие измерения,
сделанные обоими зондами "Вояджер", когда они продолжат свое путешествие
в межзвездное пространство, могут помочь выяснить это. Но это будет
нескоро. И просуществуют ли до этого "нескоро" аппараты, которым уже
более сорока лет - большой вопрос.
Материалы публикуемые на "НАШЕЙ ПЛАНЕТЕ" это интернет обзор российских и зарубежных средств массовой информации по теме сайта. Все статьи и видео представлены для ознакомления, анализа и обсуждения.
Мнение администрации сайта и Ваше мнение, может частично или полностью не совпадать с мнениями авторов публикаций. Администрация не несет ответственности за достоверность и содержание материалов,которые добавляются пользователями в ленту новостей.
