Создана первая трехмерная карта гелиосферы

Новаторская карта была создана учеными из Лос-Аламосской национальной лаборатории (LANL), которые воспользовались данными за десятилетие, собранными за весь солнечный цикл в период с 2009 по 2019 год. Эти данные были собраны космическим исследователем межзвездных границ NASA (IBEX), спутником, который был запущен в 2008 году с целью изучения взаимодействия между межзвездной средой и солнечными ветрами, которые исходят от Солнца со скоростью до 1,6 миллиона км/ч.

Эти солнечные ветры состоят из протонов, электронов и альфа-частиц и придают форму пузырьковой гелиосфере. Пограничный слой вокруг гелиосферы известен как гелиослоя, и внутри него находится гелиопауза, самый край этого пограничного слоя.

Одна из функций спутника IBEX - обнаруживать частицы, исходящие из гелиооболочки, в том числе побочный продукт столкновений между солнечным и межзвездным ветром, называемый энергетическими нейтральными атомами (ENA). Чем сильнее солнечный ветер, когда он врезается в гелиооболочку, тем больше количество ENA, которые обнаружит спутник IBEX.

"Сигнал солнечного ветра, посылаемый Солнцем, различается по силе, образуя уникальный узор", - объясняет Дэн Райзенфельд, ведущий автор статьи. "IBEX увидит ту же самую картину в возвращающемся сигнале ENA через два-шесть лет, в зависимости от энергии ENA и направления, в котором IBEX смотрит через гелиосферу. Эта разница во времени - это то, как мы нашли расстояние до области источника ENA в определенном направлении"

Ученые сравнивают это с тем, как летучие мыши используют гидролокатор, чтобы составить карту своего окружения, посылая импульсы в каждом направлении и отслеживая, сколько времени им требуется, чтобы вернуться, чтобы оценить свое окружение. Но вместо того, чтобы использовать импульсы сонара для картирования пещеры, команда использовала солнечный ветер Солнца для построения первой трехмерной карты гелиосферы.

Эта новая карта показывает, что кратчайшее расстояние между Солнцем и гелиопаузой в направлении, обращенном к межзвездному ветру, составляет 120 астрономических единиц (одна астрономическая единица - это расстояние от Земли до Солнца). В обратном направлении гелиопауза тянется от Солнца минимум на 350 астрономических единиц.

"Физические модели теоретизировали эту границу в течение многих лет", - говорит Райзенфельд. "Но это первый раз, когда мы действительно смогли измерить его и составить трехмерную карту".