Гелиосфера - Солнечная система

Движение Солнечной системы в межзвездном пространстве

Межзвездная среда в окрестностях Солнечной системы неоднородна. Наблюдения показывают, что Солнце движется со скоростью около 25 км/с сквозь Местное межзвездное облако и может покинуть его в течение следующих 10 тысяч лет. Большую роль во взаимодействии Солнечной системы с межзвездным веществом играет солнечный ветер.

Наша планетная система существует в крайне разреженной "атмосфере" солнечного ветра -- потока заряженных частиц (в основном водородной и гелиевой плазмы), с огромной скоростью истекающих из солнечной короны. Средняя скорость солнечного ветра, наблюдаемая на Земле, составляет 450 км/с. Эта скорость превышает скорость распространения магнитогидродинамических волн, поэтому при взаимодействии с препятствиями плазма солнечного ветра ведет себя аналогично сверхзвуковому потоку газа. По мере удаления от Солнца, плотность солнечного ветра ослабевает, и наступает момент, когда он оказывается более не в состоянии сдерживать давление межзвездного вещества. В процессе столкновения образуется несколько переходных областей.

Сначала солнечный ветер тормозится, становится более плотным, теплым и турбулентным[90]. Момент этого перехода называется Границей ударной волны (англ. Termination shock) и находится на расстоянии около 85--95 а. е. от Солнца[90] (по данным, полученным с космических станций "Вояджер-1"[91] и "Вояджер-2"[92], которые пересекли эту границу в декабре 2004 года и августе 2007).

Еще приблизительно через 40 а. е. солнечный ветер сталкивается с межзвездным веществом и окончательно останавливается. Эта граница, отделяющая межзвездную среду от вещества Солнечной системы, называется Гелиопаузой[26]. По форме она похожа на пузырь, вытянутый в противоположную движению Солнца сторону. Область пространства, ограниченная гелиопаузой, называется Гелиосферой.

Согласно данным аппаратов "Вояджер", ударная волна с южной стороны оказалась ближе, чем с северной (73 и 85 астрономических единиц соответственно). Точные причины этого пока неизвестны; согласно первым предположениям, асимметричность гелиопаузы может быть вызвана действием сверхслабых магнитных полей в межзвездном пространстве Галактики[92].

По другую сторону гелиопаузы, на расстоянии порядка 230 а. е. от Солнца, вдоль Головной ударной волны (bow shock) происходит торможение с космических скоростей налетающего на Солнечную систему межзвездного вещества[93].

Ни один космический корабль еще не вышел из гелиопаузы, таким образом, невозможно знать наверняка условия в местном межзвездном облаке. Ожидается, что "Вояджеры" пройдут гелиопаузу в следующем десятилетии и передадут ценные данные относительно уровней излучения и солнечного ветра[94]. Недостаточно ясно, насколько хорошо гелиосфера защищает Солнечную систему от космических лучей. Команда, финансируемая НАСА, разработала концепцию миссии "Vision Mission" -- посылки зонда к границе гелиосферы[95][96].

В июне 2011 года было объявлено, что благодаря исследованиям "Вояджеров" стало известно, что магнитное поле на границе Солнечной системы имеет структуру, похожую на пену. Это происходит из-за того, что намагниченные материя и мелкие космические объекты образуют местные магнитные поля, которые можно сравнить с пузырями[97].

Похожие статьи




Гелиосфера - Солнечная система

Предыдущая | Следующая