New Horizons досліджує межі Сонячної системи: зонд NASA зафіксував уповільнення сонячного вітру.
Де закінчується вплив Сонця і починається справжній міжзоряний простір? Це одне з головних питань сучасної космічної науки. Відповідь на нього допомагає шукати зонд New Horizons, який продовжує подорож за межами орбіти Плутона та досліджує, як змінюється сонячний вітер на величезних відстанях від нашої зорі.
Команда вчених із Southwest Research Institute під керівництвом дослідниці Хізер Елліот використовує прилад Solar Wind Around Pluto (SWAP), встановлений на борту New Horizons. Саме він дозволяє вимірювати характеристики сонячного вітру в далекій частині Сонячної системи.
Дані, отримані під час польоту зонда на відстанях від 21 до 58 астрономічних одиниць від Сонця, показали поступове зниження швидкості сонячного вітру.
Чому сонячний вітер сповільнюється
Сонячний вітер — це потік заряджених частинок, переважно плазми, який постійно витікає від Сонця. Поблизу Землі він рухається зі швидкістю приблизно 400 км/с, хоча окремі потоки можуть досягати 800 км/с. Однак далеко від Сонця цей потік починає втрачати швидкість. Причина пов’язана з взаємодією сонячного вітру з міжзоряним середовищем.
За словами Хізер Елліот, коли сонячний вітер рухається крізь геліосферу зі швидкістю близько мільйона миль на годину, він стикається з нейтральними атомами міжзоряного газу. Під час цього процесу частина атомів іонізується та приєднується до потоку сонячних частинок, збільшуючи його масу і змушуючи сповільнюватися.
Це дозволяє вченим краще зрозуміти, де саме закінчується «царство» Сонця і починається територія інших зір.
Межа Сонячної системи як космічний кордон
Область впливу сонячного вітру називається геліосферою. Вона оточує Сонячну систему своєрідною бульбашкою, захищаючи планети від значної частини галактичного космічного випромінювання.
Коли сонячний вітер досягає зовнішніх меж цієї структури, він зустрічається з потоком частинок із міжзоряного простору. Саме там розташований так званий термінальний удар — зона, де сонячний вітер різко змінює свої властивості.
Очікується, що New Horizons може досягти цієї області приблизно у 2029 році. Для порівняння, апарат Voyager 2 уже пройшов через цю межу на відстані близько 84 астрономічних одиниць від Сонця та зафіксував падіння швидкості сонячного вітру майже на 46%.
Що показали нові вимірювання New Horizons
Порівняння даних показало, що:
- на відстані 30–43 астрономічних одиниць сонячний вітер був приблизно на 5–10% повільнішим, ніж біля Землі;
- на відстані 58 астрономічних одиниць його швидкість зменшилася вже на 13–15%.
Ці результати відповідають теоретичним моделям взаємодії Сонця з міжзоряним середовищем і підтверджують, що вплив нашої зорі поступово слабшає з віддаленням.
Дослідження важливе не лише для Сонячної системи
Вивчення геліосфери допомагає зрозуміти не тільки наше космічне оточення. Подібні «бульбашки» створюють і інші зорі — їх називають астроcферами. Вони також взаємодіють із міжзоряним середовищем, тому досвід Сонячної системи може допомогти вивчати далекі зоряні системи.
«Дослідження геліосфери схоже на розв’язання космічної головоломки. Ми не лише дізнаємося більше про межі впливу Сонця, а й краще розуміємо кордон між нашою системою та міжзоряним простором», — зазначила Елліот.
Захист майбутніх космічних місій
Одним із практичних значень таких досліджень є підготовка майбутніх польотів людини далеко за межі навколоземної орбіри. За межами захисного поля Землі астронавтам загрожує потужне галактичне космічне випромінювання.
Галактичні космічні промені можуть пошкоджувати живі тканини та електроніку космічних апаратів. Тому точне розуміння меж геліосфери стане важливим фактором під час планування довготривалих місій до Місяця, Марса і, можливо, ще далі.
New Horizons, який уже став одним із найвіддаленіших дослідників людства, продовжує відкривати невідомі області Сонячної системи. Його майбутні вимірювання можуть допомогти відповісти на одне з фундаментальних питань астрономії — де саме закінчується наш космічний дім.
