New Horizons зафиксировал снижение скорости солнечного ветра
Чтобы измерить взаимодействие между Солнцем и межзвездным пространством, New Horizons оснащен инструментом SWAP
Прибор на борту New Horizons отправляет данные, которые могут помочь ученым предсказать, когда беспилотный зонд в дальнем космосе достигнет межзвездного пространства. Используя инструмент «Solar Wind Around Pluto» (SWAP) на борту космического аппарата, команда исследователей узнает больше о том, как солнечный ветер изменяется во внешних областях солнечной системы.
Хотя солнечная система можно представить как большой шар, окруженный огромным количеством крошечных, твердых объектов, находящихся в вакууме, все это «ничто» пронизано солнечным ветром — непрекращающимся потоком ионизированных частиц от Солнца, которое образует неровный пузырь вокруг всего нашего семейства планет и спутников, называемый гелиосферой.
Внешняя граница гелиосферы — это место, где она встречает ветер из межзвездного пространства. Там солнечный ветер замедляется до дозвуковых скоростей из-за взаимодействия с галактическим ветром, а затем полностью останавливается межзвездной средой. Эти две точки называются, соответственно, границей ударной волны (termination shock) и гелиопаузой.
Чтобы измерить взаимодействие между Солнцем и межзвездным пространством, New Horizons оснащен инструментом SWAP. Хотя Pioneer 10 и 11, а также Voyager 1 и 2 улетели гораздо дальше, ни у кого не было такого сложного устройства, которое могло бы проводить подробные ежедневные измерения солнечного ветра, и особенно «межзвездных поглощающих ионов».
Это рассеянные нейтральные атомы, блуждающие в космическом пространстве, которые затем ионизируются солнечным светом. По данным ученых, SWAP может измерять низкие потоки межзвездных поглощающих ионов с беспрецедентным временным разрешением и обширным пространственным охватом.
В настоящее время New Horizons находится на расстоянии около 46 астрономических единиц (а.е., 6,8 млрд. км) от Солнца.
На таком расстоянии, как ожидают ученые, солнечный ветер начнет заметно замедляться и нагреваться, когда он сталкивается с межзвездным материалом и взаимодействует с ним. По словам исследователей из Юго-Западного исследовательского института (Southwest Research Institute), SWAP подтвердил, что это действительно происходит.
Ученые обнаружили, что на расстоянии в 21 а.е. SWAP обнаружил замедление солнечного ветра, и к тому времени, когда New Horizons достиг 42 а.е., он увидел, что скорость ветра снизилась почти на семь процентов, по сравнению со значением на расстоянии в 1 а.е.
Прибор SWAP на борту космического зонда НАСА «Новые горизонты» подтвердил, что солнечный ветер замедляется по мере удаления от Солнца © Pat Gonzales/ Southwest Research Institute
Это не только дало новое представление о дальних областях солнечной системы, но также может помочь оценить, когда Новые горизонты достигнут межзвездного пространства, используя изменения температуры и плотности солнечного ветра, чтобы оценить, где солнечный ветер замедляется до уровня ниже скорости 1 Маха (1193 км/ч) — т. е. окончание ударной волны.
Причина, по которой необходимы данные SWAP, заключается в том, что эта точка меняется в зависимости от уровня солнечной активности. Поскольку в данный момент Солнце находится на очень низком уровне активности, «Новые горизонты» в настоящее время ближе к ней.
Однако космический аппарат не планирует достичь этой точки до середины следующего десятилетия, поэтом граница ударной волны может переместиться дальше, если Солнце войдет в активный период – возможно, до 94 а.е (14 миллиардов километров).
«Раньше только миссии Pioneer 10 и 11 и Voyager 1 и 2 исследовали внешнюю солнечную систему и внешнюю гелиосферу, но теперь New Horizons делает это с помощью более современных научных инструментов», — говорит Хизер Эллиотт, заместитель главного руководителя инструмента SWAP.
«Влияние нашего Солнца на космическую среду распространяется далеко за пределы внешних планет, и SWAP показывает нам новые аспекты того, как эта среда меняется с расстоянием».