Возможно, у защитного барьера нашей Солнечной системы форма не кометы.
Ученые традиционно постулируют, что у гелиосферы (огромного пузыря заряженных частиц, которое Солнце обдувает вокруг себя) закругленная передняя кромка, по которой Солнечная система движется сквозь пространство, а за ней течет длинный хвост. Но истинная форма гелиосферы более странная и сложная, как показывают недавние исследования - что-то вроде сдутого круассана.
Трудно выявить форму гелиосферы, потому что ее ближайший край все еще находится на расстоянии 16 миллиардов километров от Земли. Всего два космических аппарата, зонды NASA «Вояджер-1» и «Вояджер-2», непосредственно измерили границу, но их недостаточно, чтобы понять контуры гелиосферы.
Итак, ученые решили пойти другим путем. Например, они изучили измерения галактических космических лучей, сверхэнергетических заряженных частиц. Они также тщательно отслеживали «энергичные нейтральные атомы», которые отскакивали от Солнца после взаимодействия с межзвездной средой, огромным космическим морем, лежащим за пределами гелиосферы.
Отслеживание осуществлялось различными космическими аппаратами, в том числе межзвездным исследователем границ NASA и зондом Кассини. Ученые вводят полученную информацию в компьютерные модели и используют ее для определения формы гелиосферы.
Улавливаемые ионы уносятся солнечным ветром, поток заряженных частиц непрерывно течет от Солнца (этот поток блокируется межзвездной средой, образуя границу гелиосферы.) Улавливаемые ионы намного горячее, чем частицы, составляющие большую часть солнечного ветра, что вносит свой вклад в странную форму гелиосферы, как выяснили члены исследовательской группы.
«Если у вас есть холодная и горячая жидкости, и вы поместите их в космос, то они не будут смешиваться. Они начнут развиваться по отдельности», - сказал Офер, - «Мы разделили эти две составляющие солнечного ветра и смоделировали полученную трехмерную форму гелиосферы».
Гелиосфера блокирует многие космические лучи, показанные в виде ярких полос на анимированном изображении, от попадания на планеты нашей Солнечной системы.
Ученые определили, что форма гелиосферы похожа на круассан: изогнутая центральная выпуклость с двумя изгибающимися от нее струями.
«Поскольку поглощающие ионы доминируют в термодинамике, то у всего весьма сферическая форма», - сказал Офер. «Но из-за того, что они очень быстро покидают систему после конечного шока, вся гелиосфера сдувается».
Конечная ударная волна - это граничная область гелиосферы, где частицы солнечного ветра начинают вдавливаться в межзвездную среду и замедляются до скорости, меньшей скорости звука.
По словам Офер и ее коллег, у лучшего понимания формы гелиосферы есть множество приложений. Например, барьер блокирует около 75% галактических космических лучей, которые могут повредить космический корабль или космонавтов. Детальное знание того, какие районы космоса защищены, может помочь планировщикам миссии.
Люди на Земле могут не беспокоиться из-за галактических космических лучей, поскольку магнитное поле и атмосфера планеты обеспечивают эффективную защиту.