Миссия SHIELDS изучит границы солнечной системы

SHIELDS будет измерять свет от особой популяции атомов водорода, приходящей из межзвездного пространства

0 288

На расстоянии восемнадцати миллиардов километров – более чем в четыре раза больше расстояния от нас до Плутона, находится граница магнитного пузыря нашей Солнечной системы, гелиопаузы. Здесь Солнца, протянувшееся сквозь пространство, как невидимая паутина, сходит на нет. Начинается межзвездное пространство.

Мы все еще мало знаем о том, что лежит за этой границей. К счастью, кусочки межзвездного пространства могут попасть к нам, пройдя прямо через эту границу и пробравшись в Солнечную систему.

Новая миссия НАСА будет изучать от межзвездных частиц, которые попали в нашу Солнечную систему, чтобы узнать об окрестностях нашего межзвездного пространства. Миссия, получившая название Spatial Heterodyne Interferometric Emission Line Dynamics Spectrometer, или SHIELDS, получит свою первую возможность стартовать на борту суборбитальной ракеты с полигона White Sands в Нью-Мексико 19 апреля 2021 года.

Вся наша солнечная система дрейфует в области, очищенная древними взрывами сверхновых. Астрономы называют эту область Местным (локальным) Пузырем, продолговатым участком пространства длиной около 300 световых лет в спиральном рукаве Ориона нашей галактики Млечный Путь. Он содержит сотни звезд, включая наше собственное .

Мы путешествуем по этому межзвездному морю на нашем надежном корабле, гелиосфере. вращается вокруг Солнца, при этом сама Солнечная система, заключенная в гелиосферу, мчится через Местный Пузырь со скоростью около 23 километров в секунду. Межзвездные частицы бьют по краю нашей гелиосферы, как дождь по ветровому стеклу.

Наша гелиосфера больше похожа на резиновый плот, чем на деревянный парусник: ее окружение формирует ее форму. Она сжимается в точках давления, расширяется там, где давление меньше. Именно то, как и где деформируется оболочка нашей гелиосферы, дает нам ключ к пониманию природы межзвездного пространства за ее пределами. Эта граница – и любые деформации в ней – это то, что ищут ученые миссии SHIELDS.

SHIELDS – это , который будет запускаться на борту зондирующей ракеты, небольшого транспортного средства, которое летит в космос на нескольких минут наблюдения, прежде чем упасть обратно на Землю. Команда исследователей запустила более раннюю итерацию телескопа в рамках миссии HYPE в 2014 году, и после изменения конструкции они готовы к запуску снова.

SHIELDS будет измерять свет от особой популяции атомов водорода, приходящей из межзвездного пространства. Эти нейтральны, со сбалансированным числом протонов и электронов. Нейтральные атомы могут пересекать линии магнитного поля, поэтому они просачиваются через гелиопаузу в нашу солнечную систему почти нетронутыми.

Небольшие эффекты этого пересечения границы являются ключом к технике SHIELDS. Заряженные частицы обтекают гелиопаузу, образуя барьер. Нейтральные частицы из межзвездного пространства должны пройти через эту преграду, которая изменяет их траектории. SHIELDS были разработаны для реконструкции траекторий нейтральных частиц, чтобы определить, откуда они пришли и что они видели по пути.

Через несколько минут после запуска SHIELDS достигнут своей пиковой высоты около 300 километров от земли, намного выше поглощающего эффекта земной атмосферы. Направив свой телескоп на нос гелиосферы, миссия обнаружит свет от прибывающих атомов водорода. Измерение того, как длина этого света растягивается или сжимается, показывает скорость частиц. В общем, SHIELDS создаст карту, чтобы восстановить форму и изменяющуюся плотность материи в гелиопаузе.

Иллюстрация Местного пузыря
Иллюстрация Местного пузыря © NASA Goddard Space Flight Center

Ученые надеются, что эти данные помогут ответить на мучительные вопросы о том, что такое межзвездное пространство.

Например, астрономы считают, что Локальный Пузырь в целом примерно на 1/10 плотнее, чем большая часть остального главного диска галактики. Но мы не знаем подробностей – например, распределена ли материя в Локальном Пузыре равномерно или сгустилась в плотные карманы, окруженные ничем?

Астрономы также мало знают о магнитном поле галактики. Но оно должно оставить след в нашей гелиосфере, который SHIELDS сможет обнаружить.

Наконец, изучение того, как выглядит наш текущий участок межзвездного пространства, может быть полезным руководством для (отдаленного) будущего. Наша солнечная система просто проходит через наш текущий участок пространства. Примерно через 50 000 лет мы выйдем из Местного Пузыря и отправимся неизвестно куда.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Смотрите также по теме:
Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: