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

Изучение защитного пузыря Солнечной системы

Изучение защитного пузыря Солнечной системы
Группа астрофизиков сделала прорыв в понимании космических сил, которые формируют защитный пузырь, окружающий Солнечную систему - гелиосферу.


Астрофизики считают, что гелиосфера защищает планеты в Солнечной системе от мощной радиации, исходящей от сверхновых звезд, последних взрывов умирающих звезд по всей Вселенной. Они считают, что гелиосфера простирается далеко за пределы системы, но, несмотря на массивный буфер против космического излучения, который гелиосфера обеспечивает жизненным формам Земли, никто на самом деле не знает форму гелиосферы – или ее размер.

«Окружающий нас пузырь, созданный Солнцем, обеспечивает защиту от галактических космических лучей, и его форма может влиять на то, как эти лучи попадают в гелиосферу», - говорит Джеймс Дрейк, астрофизик из Университета Мэриленда. «Есть много теорий, но способ проникновения галактических космических лучей может зависеть от структуры гелиосферы - есть ли у нее морщины, складки и тому подобное?»

Команда во главе с Меравом Офером построила одни из самых убедительных компьютерных симуляций гелиосферы, основанные на моделях, построенных на наблюдаемых данных и теоретической астрофизике. В Бостонском Центре космической физики, Офер, профессор астрономии Колледжа искусств и наук, возглавляет научный центр NASA DRIVE, который финансируется НАСА. Эта команда, состоящая из экспертов, нанятых Офером из 11 других университетов и исследовательских институтов, разрабатывает прогнозные модели гелиосферы в рамках усилий, которые команда называет SHIELD (Солнечный ветер с ионным обменом водорода и крупномасштабной динамикой).

С тех пор, как научный центр NASA DRIVE впервые получил финансирование в 2019 году, команда SHIELD искала ответы на несколько загадочных вопросов: какова общая структура гелиосферы? Как ионизированные частицы эволюционируют и влияют на гелиосферные процессы? Как гелиосфера взаимодействует и влияет на межзвездную среду, материю и излучение, существующие между звездами? И как космические лучи фильтруются или переносятся через гелиосферу?

«SHIELD объединяет теорию, моделирование и наблюдения для построения всеобъемлющих моделей», - говорит Офер. «Все эти различные компоненты работают вместе, чтобы помочь понять загадки гелиосферы».

Статья, опубликованная Офером в Astrophysical Journal, показывает, что нейтральные частицы водорода, исходящие из-за пределов Солнечной системы, скорее всего, играют решающую роль в формировании гелиосферы.

В своем последнем исследовании команда Офера хотела понять, почему гелиосферные джеты - цветущие столбы энергии и вещества, похожие на другие типы космических джетов, встречающиеся во Вселенной, - становятся нестабильными. «Почему звезды и черные дыры выбрасывают нестабильные джеты?» - говорит Офер. «Мы видим их в виде столбов неправильной формы, и годами задаемся вопросом, почему эти формы такие нестабильные».


Точно так же модели SHIELD предсказывают, что гелиосфера, путешествующая в тандеме с Солнцем и охватывающая Солнечную систему, не стабильная. Другие модели гелиосферы имеют тенденцию изображать гелиосферу в кометоподобной форме, с джетом или «хвостом», движущимся позади нее. Модель Офера предполагает, что гелиосфера больше похожа на круассан или даже на пончик.

Причиной этого стали нейтральные частицы водорода, которые имеют равное количество положительного и отрицательного заряда, и не содержат никакого заряда.

«Они текут через Солнечную систему», - говорит Офер. Используя вычислительную модель для проверки влияния «нейтральных» частиц на форму гелиосферы, она изъяла нейтралы и заметила, что джеты, исходящие от Солнца, формирующие гелиосферу, стали суперстабильными. Если вернуть их обратно, они начинают гнуться, центральная ось начинает шевелиться, а это означает, что что-то внутри гелиосферных джетов становится очень нестабильным».

Подобная нестабильность теоретически может вызвать возмущения в солнечных ветрах и джетах, исходящих от Солнца, в результате чего гелиосфера принимает форму, похожую на круассан. Хотя астрофизики еще не разработали способы наблюдения за фактической формой гелиосферы, модель Офера предполагает, что присутствие нейтралов, врезавшихся в Солнечную систему, сделало бы невозможным равномерное течение гелиосферы, как летящая комета. И одно можно сказать наверняка - нейтралы определенно прорываются сквозь космос.

Дрейк говорит, что модель Офера «предлагает первое четкое объяснение того, почему форма гелиосферы распадается в северной и южной областях, что может повлиять на наше понимание того, как галактические космические лучи попадают на Землю и в околоземную среду». Это может повлиять на угрозу, которую радиация представляет для жизни на Земле, а также для космонавтов в космосе или будущих пионеров, пытающихся отправиться на Марс или другие планеты.

«Вселенная не спокойна», - говорит Офер. «Наша модель не пытается исключить хаос, что позволило мне точно определить причину нестабильности гелиосферы - нейтральные частицы водорода».

В частности, присутствие нейтралов, сталкивающихся с гелиосферой, вызывает явление неустойчивости Рэлея-Тейлора, хорошо известное физикам, которое возникает, когда два материала разной плотности сталкиваются, и более легкий материал толкается к более тяжелому. В случае космических джетов сопротивление между нейтральными частицами водорода и заряженными ионами создает эффект, аналогичный гравитации. «Пальцы», которые можно увидеть у знаменитой туманности Конская Голова, например, вызваны нестабильностью Рэлея-Тейлора.

«Это открытие стало действительно большим прорывом, оно действительно направило нас в направлении открытия, почему наша модель получает отчетливую гелиосферу в форме круассана, а другие модели - нет», - говорит Офер.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
Метан может превратиться в метанол при комнатной температуре — просто добавьте света

Метан может превратиться в метанол при комнатной температуре — просто добавьте света

Ученые разработали новый эффективный способ преобразования метана в метанол при комнатной температуре. Метод может помочь сократить выбросы парниковых газов и обеспечить более чистый способ производства ключевых продуктов.

Хотя наибольшее внимание уделяется углекислому газу, он не единственный парниковый газ, меняющий климат Земли. Метан выбрасывается в меньших количествах, но его мощность в 34 раза выше, поэтому снижение его уровня остается приоритетом. Избыток метана в промышленных процессах часто сжигают, но при этом образуется CO2. Обычно альтернативой является преобразование метана в метанол, который можно исп...
01.07.22 09:16
0
1
Концепция НАСА: рой плавающих роботов для исследования инопланетных океанов

Концепция НАСА: рой плавающих роботов для исследования инопланетных океанов

Подповерхностные океаны газовых гигантов — одно из самых многообещающих мест для поиска жизни за пределами Земли. НАСА выделило финансирование для проекта по разработке роя небольших плавающих роботов, которые будут исследовать инопланетные океаны в поисках признаков внеземной жизни.

Спутник Юпитера Европа и спутник Сатурна Энцелад в основном представляют собой большие ледяные шары с глобальными океанами под толстой ледяной внешней оболочкой. Ученые давно выдвинули гипотезу, что условия в этих водах могут быть первыми кандидатами на укрытие инопланетной жизни, и миссия Europa Clipper должна выполнить серию близких облетов в 2030-х годах для поиска доказательств этого. Новая к...
30.06.22 16:20
0
0
Низкие температуры индуцируют противовоспалительную молекулу, которая противостоит ожирению

Низкие температуры индуцируют противовоспалительную молекулу, которая противостоит ожирению

Исследователи продолжают выяснять сложную роль, которую воспаление играет в ожирении, и его влияние на последующие эффекты: резистентность к инсулину, контроль уровня глюкозы и риск диабета.

Новое исследование добавило важные новые идеи в эту область, продемонстрировав, как низкие температуры могут стимулировать высвобождение молекулы, которая обращает вспять этот тип воспаления и снижает массу тела у мышей, закладывая основу для новых терапевтических средств, которые вызывают аналогичные эффекты у людей. Исследование, проведенное учеными из Диабетического центра Джослина и Женской б...
28.06.22 09:45
0
0
Лунный зонд обнаружил необычный двойной кратер на месте падения ракеты

Лунный зонд обнаружил необычный двойной кратер на месте падения ракеты

НАСА подтвердило, что Луна немного более загрязненная, так как космический корабль Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) обнаружил двойной кратер от удара ракеты-носителя, которая столкнулась с лунной поверхностью 4 марта 2022 года.

Хотя происхождение ракеты не известно и пока ничего не подтверждено, но основным кандидатом стал китайский ракетный ускоритель. В январе астрономы-любители и автор астрономического программного обеспечения Билл Грей нашли доказательства того, что вышедшая из употребления ракета-носитель движется по курсу столкновения с Луной. Сначала предполагалось, что это ракета второй ступени SpaceX Falcon 9, ...
27.06.22 11:28
0
1
Концепция НАСА: рой плавающих роботов для исследования инопланетных океанов

Концепция НАСА: рой плавающих роботов для исследования инопланетных океанов

Подповерхностные океаны газовых гигантов — одно из самых многообещающих мест для поиска жизни за пределами Земли. НАСА выделило финансирование для проекта по разработке роя небольших плавающих роботов, которые будут исследовать инопланетные океаны в поисках признаков внеземной жизни.

Спутник Юпитера Европа и спутник Сатурна Энцелад в основном представляют собой большие ледяные шары с глобальными океанами под толстой ледяной внешней оболочкой. Ученые давно выдвинули гипотезу, что условия в этих водах могут быть первыми кандидатами на укрытие инопланетной жизни, и миссия Europa Clipper должна выполнить серию близких облетов в 2030-х годах для поиска доказательств этого. Новая к...
30.06.22 16:20
0
0
Лунный зонд обнаружил необычный двойной кратер на месте падения ракеты

Лунный зонд обнаружил необычный двойной кратер на месте падения ракеты

НАСА подтвердило, что Луна немного более загрязненная, так как космический корабль Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) обнаружил двойной кратер от удара ракеты-носителя, которая столкнулась с лунной поверхностью 4 марта 2022 года.

Хотя происхождение ракеты не известно и пока ничего не подтверждено, но основным кандидатом стал китайский ракетный ускоритель. В январе астрономы-любители и автор астрономического программного обеспечения Билл Грей нашли доказательства того, что вышедшая из употребления ракета-носитель движется по курсу столкновения с Луной. Сначала предполагалось, что это ракета второй ступени SpaceX Falcon 9, ...
27.06.22 11:28
0
-1
Лунный зонд обнаружил необычный двойной кратер на месте падения ракеты

Лунный зонд обнаружил необычный двойной кратер на месте падения ракеты

НАСА подтвердило, что Луна немного более загрязненная, так как космический корабль Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) обнаружил двойной кратер от удара ракеты-носителя, которая столкнулась с лунной поверхностью 4 марта 2022 года.

Хотя происхождение ракеты не известно и пока ничего не подтверждено, но основным кандидатом стал китайский ракетный ускоритель. В январе астрономы-любители и автор астрономического программного обеспечения Билл Грей нашли доказательства того, что вышедшая из употребления ракета-носитель движется по курсу столкновения с Луной. Сначала предполагалось, что это ракета второй ступени SpaceX Falcon 9, ...
27.06.22 11:28
0
1
Biofinder помогает обнаруживать внеземную жизнь

Biofinder помогает обнаруживать внеземную жизнь

Инновационный научный прибор Compact Color Biofinder, разработанный группой исследователей из Гавайского университета в Маноа, может изменить правила игры в поисках признаков внеземной жизни.

Большинство биологических материалов, например, аминокислоты, окаменелости, осадочные породы, растения, микробы, белки и липиды, имеют сильные сигналы органической флуоресценции, которые могут быть обнаружены специальными сканирующими камерами. В исследовании, недавно опубликованном в Nature Scientific Reports, исследовательская группа сообщила, что Biofinder настолько чувствителен, что может точн...
26.06.22 20:14
0