На границе Солнечной системы есть рифленые структуры
Группа исследователей из Принстонского университета, Техасского университета в Сан-Антонио, Университета Вайкато, Лос-Аламосской национальной лаборатории и Юго-Западного исследовательского института обнаружила рифленые структуры в части космоса на границе Солнечной системы. В своей статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy, группа описывает анализ данных с космических аппаратов «Вояджеры-1» и «Вояджеры-2», а также с межзвездного пограничного исследователя НАСА (IBEX), который вращается вокруг Земли, чтобы узнать больше о природе космоса на границе солнечной системы.
Потоки IBEX ENA и свойства SW. a, b, карты неба IBEX ENA показаны для потоков ENA примерно 3–6 кэВ. а, карты Ram соответствуют временам, когда наблюдения производятся в системе тарана космического корабля. б, Карты Antiram (A-ram) представляют собой наблюдения, сделанные в системе Antiram. Пиксели в соответствующие годы между строками a и b смещены на 6 месяцев. Наблюдения IBEX скорректированы на эффект Комптона–Геттинга при переходе от системы отсчета космического корабля к солнечной инерциальной системе и скорректированы на потери ENA между 100 и 1 а.е. в — динамическое давление СВ, наблюдаемое ACE и Wind на расстоянии 1 а.е. в плоскости эклиптики (черный), сглаженное по двум КЛ. Приблизительные временные задержки между наблюдениями SW и ENA показаны цветными серыми полосами. Текущий линейный наклон, соответствующий давлению УВ более ±3 CR, показан красным цветом. д, Наблюдения IPS охватывают три КО, ближайшие к пиковому изменению динамического давления СВ (КО 2,154–2,156, большие черные точки), с центром в 2014.75. e, скорости СВ по данным IPS в зависимости от гелиошироты во время CR 2,154–2,156. Скорости смещаются равномерно, чтобы соответствовать OMNI на низких широтах во время каждого CR (OMNI, цветные точки). Мы используем усредненный за этот период вес наблюдений СВ (черная кривая) для анализа наблюдений IBEX. Серый контур представляет распространенное стандартное отклонение среднего значения. f, Большая корональная дыра в южном полушарии, видимая в наблюдениях SDO/AIA как темное пятно, привела к быстрому СВ на средних широтах в CR 2156 (изображение предоставлено NASA/SDO и научной группой AIA). Кредит: Полученные IPS скорости СВ в зависимости от гелиошироты во время CR 2 154–2 156. Скорости смещаются равномерно, чтобы соответствовать OMNI на низких широтах во время каждого CR (OMNI, цветные точки). Мы используем усредненный за этот период вес наблюдений СВ (черная кривая) для анализа наблюдений IBEX. Серый контур представляет распространенное стандартное отклонение среднего значения. f, Большая корональная дыра в южном полушарии, видимая в наблюдениях SDO/AIA как темное пятно, привела к быстрому СВ на средних широтах в CR 2156 (изображение предоставлено NASA/SDO и научной группой AIA). Кредит: Полученные IPS скорости СВ в зависимости от гелиошироты во время CR 2 154–2 156. Скорости смещаются равномерно, чтобы соответствовать OMNI на низких широтах во время каждого CR (OMNI, цветные точки). Мы используем усредненный за этот период вес наблюдений СВ (черная кривая) для анализа наблюдений IBEX. Серый контур представляет распространенное стандартное отклонение среднего значения. f, Большая корональная дыра в южном полушарии, видимая в наблюдениях SDO/AIA как темное пятно, привела к быстрому СВ на средних широтах в CR 2156 (изображение предоставлено NASA/SDO и научной группой AIA). Кредит: Серый контур представляет распространенное стандартное отклонение среднего значения. f, Большая корональная дыра в южном полушарии, видимая в наблюдениях SDO/AIA как темное пятно, привела к быстрому СВ на средних широтах в CR 2156 (изображение предоставлено NASA/SDO и научной группой AIA). Кредит: Серый контур представляет распространенное стандартное отклонение среднего значения. f, Большая корональная дыра в южном полушарии, видимая в наблюдениях SDO/AIA как темное пятно, привела к быстрому СВ на средних широтах в CR 2156 (изображение предоставлено NASA/SDO и научной группой AIA). Кредит:Астрономия природы (2022). DOI: 10.1038/s41550-022-01798-6
Предыдущие исследования показали, что на окраинах Солнечной системы есть точка, в которой солнечный ветер замедляется до скорости, с которой может распространяться звук, — это называется конечным ударом. Предыдущие исследования также показали, что существует точка, в которой солнечный ветер перестает сопротивляться давлению, оказываемому межзвездным пространством, — она называется гелиопаузой. Оба космических зонда "Вояджер" преодолели эту границу и вышли в межзвездное пространство. И когда они это сделали, они отправили обратно данные датчиков. Также НАСА запустило на орбиту IBEX еще в 2009 году — его цель — изучение характеристик границ Солнечной системы.
Анализируя данные из всех трех источников, исследователи отметили внезапное изменение давления, оказываемого солнечным ветром в 2014 году, и использовали относительно короткий временной масштаб события для изучения формы гелиопаузы и ударной волны прекращения. Они смогли измерить заряженные нейтральные атомы, которые возникли, когда солнечный ветер столкнулся с межзвездным ветром.
Поскольку некоторым атомам удалось уйти в межзвездное пространство, а другие были возвращены обратно в Солнечную систему, исследователи смогли использовать данные как форму космической эхолокации. При моделировании исследователи обнаружили, что в пограничных областях образовалась огромная рябь. Они также обнаружили значительные сдвиги в расстоянии до гелиопаузы, предполагая, что ее форма не была однородной и постоянно менялась по неизвестным причинам.
Исследователи надеются узнать больше о границах Солнечной системы, используя данные, отправленные на Землю с нового зонда, который должен быть запущен в 2025 году — он сможет отправлять измерения выбросов нейтральных атомов с более высокой точностью.