Свёрнутый круассан: астрономы определили форму Солнечной системы

Форма Солнечной системы может подсказать учёным, у каких звёзд искать жизнь.

Форма Солнечной системы может подсказать учёным, у каких звёзд искать жизнь.
Иллюстрация Opher, et al.

Астросферы двух звёзд: BZ Жирафа (слева) и Миры (справа).

Астросферы двух звёзд: BZ Жирафа (слева) и Миры (справа).
Иллюстрация NASA/Casalegno/GALEX.

Многие эксперты считают, что гелиосфера имеет форму кометы. Однако новые данные не подтверждают эту версию.

Многие эксперты считают, что гелиосфера имеет форму кометы. Однако новые данные не подтверждают эту версию.
Иллюстрация NASA’s Scientific Visualization Studio/Conceptual Imaging Lab.

Гелиосфера защищает Землю от потока галактических космических лучей.

Гелиосфера защищает Землю от потока галактических космических лучей.
Иллюстрация NASA’s Scientific Visualization Studio/Conceptual Imaging Lab.

Форма Солнечной системы может подсказать учёным, у каких звёзд искать жизнь.
Астросферы двух звёзд: BZ Жирафа (слева) и Миры (справа).
Многие эксперты считают, что гелиосфера имеет форму кометы. Однако новые данные не подтверждают эту версию.
Гелиосфера защищает Землю от потока галактических космических лучей.

Учёные вычислили форму Солнечной системы, и результат оказался неожиданным. По новым данным, царство Солнца похоже на свёрнутый круассан.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.

Далёкие рубежи

Где заканчивается Солнечная система и начинается межзвёздное пространство? Это спорный вопрос. Вселенная не озаботилась разметить границы полосатыми столбиками. Однако многие эксперты отождествляют Солнечную систему с гелиосферой.

Поясним, что это такое. Галактику заполняет чрезвычайно разреженный межзвёздный газ. Между тем из Солнца непрерывно истекает поток вещества – солнечный ветер. Встречаясь с межзвёздным газом, солнечный ветер оттесняет его от светила. Область, в которой солнечный ветер доминирует над "соперником", и называется гелиосферой.

Учёных давно интересует вопрос, какую форму имеет этот пузырь солнечного ветра. Наблюдения за другими звёздами показывают, что подобные оболочки (астросферы) бывают вытянутыми, словно кометы, но бывают и компактными, как шары. К сожалению, мы никак не можем посмотреть на Солнечную систему, скажем, с альфы Центавра и увидеть, как она выглядит со стороны.

Было бы соблазнительно "прощупать" рубежи Солнечной системы космическими зондами. Но пока только два аппарата покинули гелиосферу, сохраняя при этом связь с Землёй: "Вояджер-1" и "Вояджер-2". Заметим, что эти миссии специально были отправлены к ближайшей границе владений Солнца. Тем не менее первый "Вояджер" достиг заветной черты спустя 35 лет полёта, а второй – спустя 41 год. По меркам технических возможностей человечества до границ Солнечной системы действительно очень далеко.

Астросферы двух звёзд: BZ Жирафа (слева) и Миры (справа).

Посланцы недосягаемого

Однако астрономам не привыкать исследовать объекты, до которых трудно долететь.

Чтобы выяснить форму гелиосферы, они изучают вещество, которое попадает в неё с просторов Галактики. Это, например, галактические космические лучи – быстрые заряженные частицы. Кроме того, в Солнечную систему, несмотря на давление солнечного ветра, просачивается некоторая часть межзвёздного газа. Эти атомы, сталкиваясь с солнечным ветром, превращаются в энергичные ионы. Поток этих ионов тоже несёт информацию о форме гелиосферы.

В новом исследовании специалисты из нескольких научных центров США сопоставили данные о таких ионах, собранные миссиями "Новые горизонты" и "Кассини". Также они проанализировали измерения магнитного поля у границ Солнечной системы, сделанные обоими "Вояджерами". Всё это позволило учёным реконструировать форму гелиосферы.

Многие эксперты считают, что гелиосфера имеет форму кометы. Однако новые данные не подтверждают эту версию.

Многие эксперты полагают, что Солнечная система похожа на комету. Солнце движется по Галактике, и перед ним образуется ударная волна в межзвёздном газе. Это и есть ближайшая граница гелиосферы, к которой были отправлены "Вояджеры". А позади нашего светила, считают сторонники "кометной" модели, тянется длинный хвост из солнечного ветра.

Однако новые данные не подтвердили эту теорию. Согласно вычислениям специалистов, гелиосфера похожа скорее на круассан, свёрнутый в подобие кольца или полумесяца. Если же смотреть на Солнечную систему с большого расстояния, она будет напоминать шар.

Гелиосфера защищает Землю от потока галактических космических лучей.

На страже жизни

Учёные интересуются формой гелиосферы не только из естественного желания понять, на что похож наш космический дом. Дело в том, что поток солнечного ветра защищает планеты Солнечной системы от уже упоминавшихся выше галактических космических лучей. Только четверть этого потока частиц попадает во владения Солнца.

Между тем космические лучи – это губительная для живых организмов радиация. Для жизни на Земле гелиосфера фактически является первым рубежом обороны против опасного излучения космоса (остальную часть радиации задерживает магнитное поле и плотная атмосфера нашей планеты).

Не исключено, что эффективность гелиосферы в качестве космического щита зависит от её формы. Если это так, то вид "пузыря вокруг Солнца" подскажет нам, у каких звёзд стоит искать населённые планеты.

К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о том, что давление на границах Солнечной системы превысило все прогнозы. Писали мы и о замедлении солнечного ветра за Плутоном. Отметим также, что НАСА планирует в 2024 году запустить новый зонд специально для изучения границ гелиосферы.