Vai mūsu Saules sistēma ir veidota kā iztukšots kruasāns?

Atjaunināts modelis liecina, ka saules ietekmes burbuļa forma-heliosfēra (redzama dzeltenā krāsā)-var būt iztukšota kruasāna forma, nevis garo astes komētas forma, ko ierosināja citi pētījumi.

Atjaunināts modelis liecina, ka saules ietekmes burbuļa forma-heliosfēra (redzama dzeltenā krāsā)-var būt iztukšota kruasāna forma, nevis garo astes komētas forma, ko ierosināja citi pētījumi. (Attēla kredīts: Opher et al.)





Galu galā mūsu Saules sistēmas aizsargājošais burbulis var nebūt komētas formas.

Zinātnieki tradicionāli ir norādījuši, ka heliosfērai, milzīgam lādētu daļiņu burbulim, ko saule izpūš ap sevi, ir noapaļota priekšējā mala, kur Saules sistēma iziet cauri kosmosam, aiz tās plūstot garai astei. Taču heliosfēras patiesā forma ir dīvaināka un sarežģītāka, liecina nesen veikts pētījums - kaut kas līdzīgs iztukšotam kruasānam.

Heliosfēras kartēšana ir grūta, jo tās tuvākā mala joprojām ir milzīga 10 miljardu jūdžu (16 miljardu kilometru) attālumā no Zemes. Tikai divi kosmosa kuģi, NASA zondes Voyager 1 un Voyager 2, ir tieši izvēlējušies robežu, un divi datu punkti ir tālu no pietiekamiem, lai iezīmētu heliosfēras kontūras.



Saistīts: Kā darbojas saules magnētiskais lauks (infografika)

Tātad zinātnieki to ir darījuši ar citiem līdzekļiem. Piemēram, viņi ir pētījuši mērījumus galaktiskie kosmiskie stari , super-enerģiskas uzlādētas daļiņas, kas tuvinās mūsu apkārtnei no ļoti tālām vietām. Pētnieki ir arī rūpīgi izsekojuši “enerģētiski neitrālos atomus”, kas pēc mijiedarbības ar starpzvaigžņu vidi - plašo kosmisko jūru, kas atrodas ārpus heliosfēras, atlēca uz priekšu.

Šādu izsekošanu veikuši dažādi kosmosa kuģi, tostarp NASA starpzvaigžņu robežu pētnieks un zonde Cassini Saturn. Zinātnieki šo informāciju ievada datoru modeļos, kas to izmanto, lai noteiktu heliosfēras formu.



Nesenā pētījumā šādi dati tiek aplūkoti no jauna, un tajā ir iekļauti arī NASA uztveršanas jonu mērījumi, ko veica NASA New Horizons Pluto zonde, kas šobrīd atrodas vairāk nekā 4,3 miljardu jūdžu (6,9 miljardu km) attālumā no Zemes.

Uzņemšanas jonus nes līdzi saules vējš, lādētu daļiņu plūsma nepārtraukti plūst no saule . (Šo plūsmu bloķē starpzvaigžņu vide, lai veidotu heliosfēras robežu.) Uzņemšanas joni ir daudz karstāki nekā daļiņas, kas veido lielāko daļu saules vēja, kas veicina heliosfēras dīvaino formu, atklāja pētījuma grupas dalībnieki.

'Ir sajaukti divi šķidrumi. Jums ir viens ļoti auksts komponents un viens daudz karstāks komponents-uztveršanas joni, ”stāsta Bostonas universitātes astronomijas profesors, galvenais autors Meravs Ohers. teikts paziņojumā .



'Ja jums ir auksts un karsts šķidrums un ievietojat tos kosmosā, tie nesajauksies - tie attīstīsies galvenokārt atsevišķi,' sacīja Ophers. 'Tas, ko mēs darījām, bija nošķirt šīs divas sastāvdaļas saules vējš un modelēt iegūto heliosfēras 3D formu. ”

Heliosfēra bloķē daudzus kosmiskos starus, kas šajā animētajā attēlā parādīti kā spilgtas svītras, no mūsu Saules sistēmas planētām.

Heliosfēra bloķē daudzus kosmiskos starus, kas šajā animētajā attēlā parādīti kā spilgtas svītras, no mūsu Saules sistēmas planētām.(Attēla kredīts: NASA Goddard kosmosa lidojumu centrs/konceptuālā attēlu laboratorija)

Šī forma, pēc viņu domām, ir kruasānam līdzīga: izliekts centrālais izliekums ar divām sprauslām, kas saritinās prom no tā.

'Tā kā uztveršanas joni dominē termodinamikā, viss ir ļoti sfērisks,' sacīja Ofers. 'Bet, tā kā viņi ļoti ātri atstāj sistēmu pēc pārtraukšanas šoka, visa heliosfēra iztukšojas.'

The izbeigšanas šoks ir heliosfēras robežas reģions, kur saules vēja daļiņas sāk iespiesties starpzvaigžņu vidē un palēninās līdz mazākam par skaņas ātrumu.

Opher un viņas kolēģi teica, ka, lai labāk izprastu heliosfēras formu, ir vairāki pielietojumi. Piemēram, burbulis bloķē aptuveni 75% galaktisko kosmisko staru, kas var sabojāt kosmosa kuģus un ceļojošo astronautu DNS. Sīki zinot, kuri kosmosa reģioni ir aizsargāti, tas varētu palīdzēt misiju plānotājiem. (Dzīvei uz Zemes nav daudz jāuztraucas par galaktiskajiem kosmiskajiem stariem; mūsu planētas magnētiskais lauks un atmosfēra nodrošina efektīvu aizsardzību.)

Pētījums tika publicēts 2020. gada martā žurnālā Nature Astronomy.

Maiks Vols ir grāmatas “Ārzemju dzīves meklējumi” grāmatas “Out There” (Grand Central Publishing, 2018; ilustrējis Karls Teits) autors. Sekojiet viņam Twitter @michaeldwall. Sekojiet mums Twitter @Spacedotcom vai Facebook.