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
Астрономы запечатлели планету размером с Юпитер, вращающуюся вокруг солнцеподобной звезды

Астрономы запечатлели планету размером с Юпитер, вращающуюся вокруг солнцеподобной звезды

Согласно наиболее распространенной теории, планетные системы формируются из больших облаков пыли и газа, образующих диски вокруг молодых звезд. Со временем диски срастаются, образуя планеты разного размера, состава и расстояния от своей звезды.

За последние несколько десятилетий наблюдения в среднем и дальнем инфракрасном диапазоне привели к открытию дисков обломков вокруг молодых звезд (возрастом менее 100 миллионов лет). Это позволило астрономам изучить планетарные системы в их ранней истории, что дало новое представление о том, как системы формируются и развиваются. Это включает в себя инфракрасный сферический обзор для консорциума э...
30.11.22 20:17
0
0
Дания меняет направление нефтяной вышки для хранения углерода

Дания меняет направление нефтяной вышки для хранения углерода

Дания продвигается вперед с проектом Greensands - инициативой, которая позволит перекачивать огромное количество уловленного углерода на нефтяную вышку в Северном море и закачивать его, чтобы изолировать в формациях песчаника, которые когда-то содержали нефть и газ.

После получения в декабре прошлого года крупнейшего разового гранта в истории Дании (около 26 миллионов евро (27 миллионов долларов США) руководитель проекта Ineos Energy привлек британскую инженерно-консалтинговую компанию Kent для «проведения скрининговых исследований, охватывающих цепочку создания стоимости CCS от береговых участков улавливания, сжижения, берегового хранения, транспортировки и ...
29.11.22 20:01
0
-1
«Химические нейроны» находят и обрабатывают данные, хранящиеся в ДНК

«Химические нейроны» находят и обрабатывают данные, хранящиеся в ДНК

Ученые экспериментировали со способами использования ДНК в качестве носителя данных, но трудно извлекать записанные на нее данные и манипулировать ими. Теперь команда разработала «химические нейроны», которые могут проводить вычисления с данными, хранящимися в ДНК, и легко считывать ответы.

Современные системы хранения данных могут впечатлять, но, как и во многих других случаях, природа сделала это намного эффективнее, чем все, чего мы достигли. Один грамм ДНК может хранить до 215 миллионов ГБ данных, что теоретически означает, что содержимое всего Интернета может храниться в чем-то размером с обувную коробку. Более того, при правильных условиях ДНК может существовать тысячи или даже...
28.11.22 07:46
0
1
Космический телескоп Джеймса Уэбба раскрывает химические секреты далекого мира, открывая путь для изучения планет

Космический телескоп Джеймса Уэбба раскрывает химические секреты далекого мира, открывая путь для изучения планет

С тех пор как в 1995 году была открыта первая планета, вращающаяся вокруг звезды, отличной от Солнца, стало ясно, что планеты и планетные системы более разнообразны, чем мы могли себе представить. Такие экзопланеты дают нам возможность изучить, как планеты ведут себя в разных ситуациях. И изучение их атмосферы является важной частью головоломки.

Космический телескоп Джеймса Уэбба НАСА (JWST) — самый большой телескоп в космосе. Запущенный на Рождество 2021 года, он стал идеальным инструментом для исследования миров. Теперь ученые впервые использовали телескоп, чтобы раскрыть химический состав экзопланеты. И данные, выпущенные в виде препринта (еще не опубликованы в рецензируемом журнале), предлагают некоторые неожиданные результаты. Многи...
27.11.22 18:25
0
0
Астрономы запечатлели планету размером с Юпитер, вращающуюся вокруг солнцеподобной звезды

Астрономы запечатлели планету размером с Юпитер, вращающуюся вокруг солнцеподобной звезды

Согласно наиболее распространенной теории, планетные системы формируются из больших облаков пыли и газа, образующих диски вокруг молодых звезд. Со временем диски срастаются, образуя планеты разного размера, состава и расстояния от своей звезды.

За последние несколько десятилетий наблюдения в среднем и дальнем инфракрасном диапазоне привели к открытию дисков обломков вокруг молодых звезд (возрастом менее 100 миллионов лет). Это позволило астрономам изучить планетарные системы в их ранней истории, что дало новое представление о том, как системы формируются и развиваются. Это включает в себя инфракрасный сферический обзор для консорциума э...
30.11.22 20:17
0
1
Космический телескоп Джеймса Уэбба раскрывает химические секреты далекого мира, открывая путь для изучения планет

Космический телескоп Джеймса Уэбба раскрывает химические секреты далекого мира, открывая путь для изучения планет

С тех пор как в 1995 году была открыта первая планета, вращающаяся вокруг звезды, отличной от Солнца, стало ясно, что планеты и планетные системы более разнообразны, чем мы могли себе представить. Такие экзопланеты дают нам возможность изучить, как планеты ведут себя в разных ситуациях. И изучение их атмосферы является важной частью головоломки.

Космический телескоп Джеймса Уэбба НАСА (JWST) — самый большой телескоп в космосе. Запущенный на Рождество 2021 года, он стал идеальным инструментом для исследования миров. Теперь ученые впервые использовали телескоп, чтобы раскрыть химический состав экзопланеты. И данные, выпущенные в виде препринта (еще не опубликованы в рецензируемом журнале), предлагают некоторые неожиданные результаты. Многи...
27.11.22 18:25
0
1
Исследование зоны появления сигнала Wow! ничего не выявило

Исследование зоны появления сигнала Wow! ничего не выявило

Международная группа астрономов провела двойное телескопическое исследование зоны, где возник сигнал Wow! и не смогла обнаружить какой-либо сигнал.

15 августа 1977 года радиотелескоп «Большое ухо» в кампусе Университета штата Огайо записал на бумажную ленту 72-секундный узкополосный сигнал. Несколько дней спустя Джерри Эхман, астроном из университета, изучил запись и нашел сигнал настолько необычным, что нацарапал слово «Wow!» рядом с точками данных. С тех пор этот сигнал долго обсуждался в астрономическом сообществе, но никто так и не смог ...
26.11.22 10:14
0
3
Возможно, в породах кратера Марса найдены органические соединения

Возможно, в породах кратера Марса найдены органические соединения

В исследовании в журнале Science анализируется несколько камней, найденных на дне кратера Езеро на Марсе, где в 2020 году приземлился марсоход Perseverance, что свидетельствует о значительном взаимодействии между камнями и жидкой водой. Эти породы также содержат доказательства, свидетельствующие о присутствии органических соединений.

Существование органических соединений (химических соединений с углеродно-водородными связями) не является прямым свидетельством жизни, поскольку они соединения могут быть созданы в результате небиологических процессов. Чтобы определить это, потребуется будущая миссия по возвращению образцов на Землю.Исследование под руководством исследователей из Калифорнийского технологического института было про...
25.11.22 09:19
0