Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Переосмысление гелиосферы Солнечной системы

Переосмысление гелиосферы Солнечной системы
Мы живем в пузыре. Не метафорическом, а настоящем пузыре. В этом отношении наша Земля и остальные планеты Солнечной системы тоже находятся в пузыре. И нашим существованием мы обязаны ему.


Космические физики называют этот пузырь гелиосферой. Это обширный регион, простирающийся на расстоянии в два раза большим расстояния от Солнца до Плутона, который создает магнитное силовое поле вокруг всех планет, отклоняя заряженные частицы, которые в противном случае могли бы проникнуть в Солнечную систему и даже разорвать вашу ДНК, если не повезет оказаться у них на пути.

Гелиосфера обязана своим существованием взаимодействию солнечного ветра и частиц вне Солнечной системы. Хотя считается, что пространство между звездами совершенно пустое, на самом деле оно заполнено тонким бульоном из пыли и газа от других звезд - живых, мертвых и еще не рожденных. Усредненный по всей галактике, каждый объем пространства размером с сахарный кубик содержит только один атом, а область вокруг нашей Солнечной системы еще менее плотна.

Солнечный ветер постоянно давит на этот межзвездный материал. Но чем дальше от Солнца, тем слабее становится это давление. После десятков миллиардов миль межзвездный материал начинает также давить. Гелиосфера заканчивается там, где уравновешиваются два давления. Но где именно эта граница и как она выглядит?

Мерав Офер, профессор астрономии в Колледже искусств и наук Бостонского университета и в Центре космической физики, изучает эти вопросы почти 20 лет. И в последнее время ее ответы вызвали переполох.

Поскольку вся наша Солнечная система движется через межзвездное пространство, гелиосфера, несмотря на свое название, на самом деле не сфера. Космические физики долго сравнивали ее форму с кометой, с круглым «носом» на одной стороне и длинным хвостом, простирающимся в противоположном направлении.


Но в 2015 году, используя новую компьютерную модель и данные с космического корабля Вояджер 1, Офер и ее соавтор Джеймс Дрейк из Университета Мэриленда пришли к другому выводу: они предположили, что гелиосфера имеет форму полумесяца. В этой модели "круассана" две струи простираются вниз по течению от носа.

Спустя два года после начала дискуссии о «круассанах», показания космического корабля Кассини, который вращался вокруг Сатурна с 2004 по 2017 год, предложили еще одно видение гелиосферы. Ученые из Кассини сделали вывод, что частицы, отражающиеся от границы гелиосферы, связаны с ионами, измеренными космическим аппаратом-близнецом Вояджер, пришли к выводу, что гелиосфера на самом деле почти круглая и симметричная: ни комета, ни круассан, а больше похожа на пляжный мяч. Их результат был столь же спорным, как и круассан.

Теперь Офер, Дрейк и коллеги Ави Леб из Гарвардского университета и Габор Тот из Мичиганского университета разработали новую трехмерную модель гелиосферы, которая могла бы примирить «круассан» с пляжным мячом. Их работа была опубликована в Nature Astronomy 16 марта.

В отличие от большинства предыдущих моделей, в которых предполагалось, что все заряженные частицы в Солнечной системе колеблются вокруг одной и той же средней температуры, новая модель разбивает частицы на две группы. Сначала это заряженные частицы, поступающие непосредственно от солнечного ветра. Во-вторых, это то, что космические физики называют «поглощением» ионов. Это частицы, которые попали в Солнечную систему в электрически нейтральной форме - поскольку они не отклоняются магнитными полями, нейтральные частицы могут "просто войти", говорит Офер, - но затем их электроны выбивает.

Космический корабль «Новые горизонты», который исследует пространство за Плутоном, обнаружил, что эти частицы становятся в сотни или тысячи раз жарче, чем обычные ионы солнечного ветра, поскольку переносятся солнечным ветром и ускоряются его электрическим полем. Путем моделирования температуры, плотности и скорости двух групп частиц по отдельности исследователи обнаружили их огромное влияние на форму гелиосферы.

Эта форма, согласно новой модели, фактически разделяет разницу между круассаном и сферой. Назовите это спущенным пляжным мячом или выпуклым круассаном: в любом случае, с этим согласились и команда Офера, и исследователи Кассини.


Новая модель сильно отличается от классической модели кометы. Но на самом деле они могут быть более похожими, чем кажутся, в зависимости от того, как именно определять границу гелиосферы. Представьте фотографию в оттенках серого и черно-белого. Окончательное изображение во многом зависит от того, какой именно серый оттенок вы выберете в качестве разделительной линии между черным и белым.

Так зачем вообще беспокоиться о форме гелиосферы? Исследователи, изучающие экзопланеты очень заинтересованы в сравнении нашей гелиосферы с теми, что вокруг других звезд. Может ли солнечный ветер и гелиосфера быть ключевыми ингредиентами в рецепте жизни? «Если мы хотим понять окружающую среду, нам лучше понять гелиосферу», - говорит Лоэб.

Также речь идет о измельчающих ДНК межзвездных частицах. Исследователи все еще работают над тем, что именно они означают для жизни на Земле и на других планетах. Некоторые считают, что они могут вызвать генетические мутации, которые привели к такой жизни, как мы. «В нужном количестве они вносят изменения, мутации, которые позволяют организму развиваться и становиться более сложным. Но при превышении дозы, лекарство становится ядом. «В жизни всегда существует тонкий баланс. Слишком много хорошего - это плохо», - говорит Леб.

Но когда дело доходит до данных, редко бывает слишком много хорошего. И хотя модели кажутся сходящимися, они все еще ограничены недостатком данных из внешних источников Солнечной системы. Вот почему такие исследователи, как Офер, надеются заставить НАСА запустить межзвездный зонд следующего поколения, который прорежет путь через гелиосферу и непосредственно обнаружит ионы вблизи периферии гелиосферы. Пока что только космические корабли Вояджер 1 и Вояджер 2 перешли эту границу, но их запустили более 40 лет назад, и у них на борту инструменты более старой эпохи, которые были предназначены для другой работы. Новый зонд может появиться в 2030-е годы и начать исследование края гелиосферы через 10 или 15 лет после этого.

«С помощью Межзвездного зонда мы надеемся раскрыть хотя бы некоторые из многочисленных загадок, которые Вояджеры начали раскрывать», - говорит Офер. И этого стоит подождать.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
-1
Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты рассказали исследователям о вероятном далеком происхождении летучих химических веществ Земли, некоторые из которых составляют строительные кирпичики жизни.

Они обнаружили, что около половины земных запасов летучего элемента цинка приходится на астероиды, происходящие из внешней части Солнечной системы — части за поясом астероидов, который включает планеты Юпитер, Сатурн и Уран. Предполагается, что из этого материала были получены и другие важные летучие вещества, такие как вода. Летучие вещества — это элементы или соединения, которые переходят из тв...
28.01.23 14:04
0
2
Впервые представлен бестопливный генератор электроэнергии от компании Neutrino Energy Group

Впервые представлен бестопливный генератор электроэнергии от компании Neutrino Energy Group

Технологическое развитие экономики и общества неразрывно связано с появлением новых материалов и исследованием их свойств, в частности наноматериалов.

Если проанализировать наиболее критичные области экономики, которые находятся сегодня в эпицентре санкций и антисанкций, - это энергоресурсы и IT, в первую очередь, разработки различных чипов. Но развитие любой из стран, в первую очередь, попадающих под различные ограничения, показывает, что не только правительста и госкомпании, но и национальный бизнес готов направлять финансовые инвестиции и ин...
27.01.23 18:23
0
0
Тороидальные винты: бесшумный переворот в воздухе и воде

Тороидальные винты: бесшумный переворот в воздухе и воде

Такие винты странной формы с витыми тороидами выглядят как революционное достижение для авиации и морского сектора. Радикально тише, чем традиционные пропеллеры как в воздухе, так и в воде, они также демонстрируют значительный прирост эффективности.

Пропеллеры предназначены для подачи воздуха или воды и использования вращательного движения для их проталкивания. В некотором смысле они являются эволюцией винта Архимеда, который использовался в Древнем Египте за тысячи лет до того, как он был описан Архимедом в 234 году до нашей эры. Однако для устройств, предназначенных для вращения, в течение очень долгого времени было мало революционных изме...
27.01.23 16:16
0
0
Внутреннее ядро Земли перестало вращаться?

Внутреннее ядро Земли перестало вращаться?

Внутренняя часть нашей планеты — очень загадочное место, и теперь ученые раскрыли новую странную тайну. Согласно новому исследованию, внутреннее ядро Земли недавно перестало вращаться относительно поверхности в рамках многолетнего цикла.

С тысячами километров горных пород на пути трудно получить хорошее представление о том, что именно происходит в центре Земли. Ученым приходится изучать его косвенно, измеряя изменения магнитного поля, древние кристаллы или то, как сейсмические волны от землетрясений распространяются сквозь разные слои. Это помогло геологам узнать новые детали, в том числе то, что ядро могло состоять из суперионног...
26.01.23 10:17
0
-1
Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты рассказали исследователям о вероятном далеком происхождении летучих химических веществ Земли, некоторые из которых составляют строительные кирпичики жизни.

Они обнаружили, что около половины земных запасов летучего элемента цинка приходится на астероиды, происходящие из внешней части Солнечной системы — части за поясом астероидов, который включает планеты Юпитер, Сатурн и Уран. Предполагается, что из этого материала были получены и другие важные летучие вещества, такие как вода. Летучие вещества — это элементы или соединения, которые переходят из тв...
28.01.23 14:04
0
0
Внутреннее ядро Земли перестало вращаться?

Внутреннее ядро Земли перестало вращаться?

Внутренняя часть нашей планеты — очень загадочное место, и теперь ученые раскрыли новую странную тайну. Согласно новому исследованию, внутреннее ядро Земли недавно перестало вращаться относительно поверхности в рамках многолетнего цикла.

С тысячами километров горных пород на пути трудно получить хорошее представление о том, что именно происходит в центре Земли. Ученым приходится изучать его косвенно, измеряя изменения магнитного поля, древние кристаллы или то, как сейсмические волны от землетрясений распространяются сквозь разные слои. Это помогло геологам узнать новые детали, в том числе то, что ядро могло состоять из суперионног...
26.01.23 10:17
0
4
Двигатели спутников могут стать намного мощнее

Двигатели спутников могут стать намного мощнее

Считалось, что двигатели на эффекте Холла, широко используемые на орбите, должны быть большими для создания большей тяги. Новое исследование Мичиганского университета предполагает, что небольшие двигатели Холла могут генерировать гораздо большую тягу, что потенциально делает их кандидатами для межпланетных миссий.

«Раньше люди думали, что можно пропустить только определенное количество тока через площадь двигателя, что, в свою очередь, напрямую переводится в то, сколько силы или тяги получится создать на единицу площади», — сказал Бенджамин Йорнс, доцент аэрокосмической техники Университета штата Массачусетс, возглавивший исследование нового Холловского двигателя. Команда бросила вызов этому пределу, запус...
25.01.23 12:18
0
4
Миллиарды небесных объектов обнаружены в новом обзоре Млечного Пути

Миллиарды небесных объектов обнаружены в новом обзоре Млечного Пути

Астрономы выпустили гигантский обзор галактической плоскости Млечного Пути. Новый набор данных содержит ошеломляющие 3,32 миллиарда небесных объектов —самый большой такой каталог на сегодняшний день.

Данные для этого беспрецедентного исследования были получены с помощью Dark Energy Camera, созданной Министерством энергетики США в Межамериканской обсерватории Национального научного фонда Серро-Тололо в Чили, программа NOIRLab. Галактика Млечный Путь содержит сотни миллиардов звезд, мерцающие области звездообразования и возвышающиеся темные облака пыли и газа. Отображение и каталогизация этих о...
19.01.23 12:29
0