Измерения, проведенные прибором «Солнечный ветер вокруг Плутона» (SWAP) на борту космического корабля «Новые горизонты» НАСА, дают важную новую информацию из самых отдаленных уголков космоса, которые когда-либо исследовались. В статье, недавно опубликованной в Astrophysical Journal, группа, возглавляемая Юго-Западным исследовательским институтом, показывает, как солнечный ветер - сверхзвуковой поток заряженных частиц, выдуваемых Солнцем, - эволюционирует на растущих расстояниях от Солнца.
«Раньше только миссии Pioneer 10 и 11 и Voyager 1 и 2 исследовали внешнюю солнечную систему и внешнюю гелиосферу, но теперь New Horizons делает это с помощью более современных научных инструментов», - сказал доктор Хизер Эллиотт, штатный сотрудник SwRI, а также заместитель главного исследователя по инструменту SWAP и ведущий автор статьи. «Влияние нашего Солнца на космическую среду распространяется далеко за пределы внешних планет и SWAP показывает нам новые аспекты того, как эта среда меняется с расстоянием».
Солнечный ветер заполняет пузырчатую область пространства, охватывающую нашу солнечную систему, называемую гелиосферой. На борту аппарата «New Horizons» SWAP собирает подробные ежедневные измерения солнечного ветра, а также других ключевых компонентов, называемых «межзвездными поглощающими ионами» во внешней гелиосфере. Эти межзвездные поглощающие ионы создаются, когда нейтральный материал из межзвездного пространства попадает в солнечную систему и ионизируется светом от Солнца или обменными взаимодействиями с ионами солнечного ветра.
Когда солнечный ветер движется дальше от Солнца, он сталкивается с растущим количеством материала из межзвездного пространства. Когда межзвездный материал ионизируется, солнечный ветер улавливает материал и, как предположили исследователи, замедляет и нагревает их в ответ. SWAP теперь обнаружил и подтвердил этот прогнозируемый эффект.
Команда SWAP сравнила измерения скорости солнечного ветра New Horizons с 21 до 42 астрономических единиц со скоростями с расстояния в 1 а.е. как с космического корабля Advanced Composition Explorer (ACE), так и Обсерватории солнечно-земных связей (STEREO). (Одна астрономическая единица равна расстоянию между Солнцем и Землей). К 21 а.е. оказалось, что SWAP может обнаруживать замедление солнечного ветра в ответ на полет межзвездного материала. Однако, когда «Новые горизонты» вышел за пределы Плутона, между 33 и 42 а.е., солнечный ветер замедлил скорость на 6-7%, чем на расстоянии в 1 а.е., подтверждая этот эффект.
В дополнение к подтверждению замедления солнечного ветра на больших расстояниях, изменение температуры и плотности солнечного ветра может также дать возможность оценить, когда новые горизонты присоединятся к космическому аппарату "Вояджер" с другой стороны от терминального удара, пограничной отметки, где солнечный ветер замедляется до скорости менее скорости звука, когда он приближается к межзвездной среде. "Вояджер-1" пересек гелиосферную ударную волну в 2004 году на 94 а.е., в последующем Вояджер-2 в 2007 году на 84 а.е.. Основываясь на текущих более низких уровнях солнечной активности и более низких давлениях солнечного ветра, ожидается, что граница переместилась ближе к Солнцу с момента пересечения ее Вояджерами. Самое раннее, New Horizons достигнут границы в середине 2020-х гг. По мере увеличения активности солнечного цикла, увеличение давления, вероятно, расширит гелиосферу. Это может подтолкнуть ее к диапазону 84-94 а.е., обнаруженному космическим аппаратом Voyager.
Путешествие New Horizons через внешнюю гелиосферу контрастирует с Вояджером в том, что текущий солнечный цикл мягок по сравнению с очень активным солнечным циклом Вояджера, пережитым во внешней гелиосфере. В дополнение к измерению солнечного ветра, SWAP New Horizons является чрезвычайно чувствительным и одновременно измеряет низкие потоки межзвездных поглощающих ионов с беспрецедентным временным разрешением и обширным пространственным охватом. «Новые горизонты» также являются единственным космическим кораблем на солнечном ветре за пределами Марса (1,5 а.е.) и, следовательно, единственным космическим аппаратом, измеряющим взаимодействия между солнечным ветром и межзвездным материалом во внешней гелиосфере во время текущего мягкого солнечного цикла. New Horizons находится на пути к тому, чтобы стать первым космическим кораблем, который будет измерять как солнечный ветер, так и межзвездные пики-ионы в момент пересечения границы.
«Новые горизонты значительно расширили наши знания о далеких планетарных объектах, и вполне уместно, что теперь они также раскрывают новые знания о нашем Солнце и его гелиосфере», - сказал главный исследователь New Horizons доктор Алан Стерн из SwRI.
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20191202185101
Обозрение "Terra & Comp".
