"Вояджер-2" показал, как устроена граница Солнечной системы
Ученые опубликовали первые данные с космического аппарата "Вояджер-2", присланные с границы Солнечной системы. Новые данные проливают свет на некоторые особенности края Солнечной системы и задают ученым новые загадки.
Американский космический аппарат "Вояджер-2" теперь уже официально покинул пределы Солнечной системы. Сделав тщательный анализ данных, ученые подтвердили, что, как и его предшественник "Вояджер-1", "Вояджер-2" в настоящее время оказался вне так называемой гелиопаузы, своеобразного "щита", состоящего из заряженных частиц и магнитного поля, созданных Солнцем, и движется в межзвездном пространстве прочь от Солнца.
Американские астрономы опубликовали сразу пять научных статей в журнале Nature Astronomy, подтверждающие, что "Вояджер-2" покинул пределы Солнечной системы 5 ноября 2018 года,
Каждая из пяти статей детализирует результаты пяти научных приборов, остающихся работающими на борту зонда: датчик магнитного поля, два инструмента для регистрации высокоэнергетических частиц и два прибора для изучения космической плазмы. Все эти данные помогли построить полную картину области пространства, где заканчивается физическое влияние Солнца и начинается межзвездная среда.
Гелиосфера, окружающая Солнечную систему, чем-то напоминает корабль, движущийся в межзвездной среде, она поджата в направлении собственного движения. И сама гелиосфера, и межзвездная среда заполнены плазмой - атомами, лишенными электронов. Правда, плазма внутри гелиосферы более горячая и рассеянная, плазма вне нее более холодная и плотная. В межзвездном пространстве также распространяются космические лучи из заряженных частиц, ускоренных до высоких энергий. Ранее результаты "Вояджера-1" показали, что гелиосфера защищает Землю от 70% этого губительного излучения.
Когда "Вояджер-2" покинул Солнечную систему, два его прибора показали неожиданные результаты - количество "солнечных" заряженных частиц резко упало, а число межзвездных частиц, имеющих более высокие энергии, возросло.
"Вояджер-1" первым покинул пределы Солнечной системы в 2012 году, до этого ученые не знали, как далеко от Солнца находится эта граница. Оба аппарата покинули Солнечную систему, двигаясь в разных направлениях, и в разное время 11-летнего солнечного цикла, в течение которого наша звезда испытывает высокие и низкие периоды активности. Ученые подозревали, что гелиопауза, находящаяся на границе гелиосферы и межзвездного пространства, может двигаться в такт Солнечной активности подобно легкому, которое то сдувается, до набирает объем. С этим по-видимому и связано то, что оба аппарата пересекли границу на разных расстояниях от Солнца.
Плазма
В настоящее время оба зонда подтвердили, что летят в плазме, куда более холодной и плотной, чем ранее. В 2012 году "Вояджер-1" заметил, что сразу после пересечения границы несмотря на снижение этого параметра плотность плазмы была слегка выше предполагаемой, это указывало на то, что плазма в этой области чем-то сжимается. Аналогичный эффект заметили и приборы "Вояджера-2" - ученые пока не полностью понимают механизм этого явления.
Утечка частиц
Один из приборов второго "Вояджера" уловил небольшой поток заряженных частиц, прорывающихся сквозь гелиосферу из Солнечной системы в межзвездную среду. Первый зонд таких утечек не фиксировал, ученые связывают различия в том, что оба аппарата пересекают границу в разных направлениях, и место пролета второго "Вояджера" оказалось более "пористым".
Магнитная аномалия
Данные с "Вояджера-2" подтвердили неожиданные результаты, показанные его предшественником семь лет назад: линии магнитного поля за границей гелиопаузы параллельны силовым линиям внутри гелиосферы. Имея данные лишь с одного аппарата ученые не могли подтвердить, является ли эта особенность правилом для всей Солнечной системы, или линии совпали случайно. Теперь же данные с обоих зондов позволяют утверждать, что такое расположение линий магнитного поля закономерно для всей границы Солнечной системы.
Выяснились при анализе данных и некоторые различия в пересечении границы двумя зондами. Если для первому аппарату для пролета этой области пространства понадобилось 28 дней,
Оба зонда были запущены в 1977 году с разницей всего в 16 дней, причем первым стартовал именно Voyager 2. Изначально оба аппарата запускались с целью пролета мимо планет-гигантов Юпитера и Сатурна. Однако позднее второй аппарат пролетел еще и мимо Урана с Нептуном. "Оба аппарата в прекрасном здравии, если говорить о них как людях в почтенном возрасте, - пошутила Сьюзан Додд, член миссии. - Они функционируют просто отлично".
Космические аппараты снабжаются электроэнергией за счет так называемых РИТЭГов (радиоизотопных термоэлектрогенераторов) и постепенно теряют мощность по мере распада имеющихся запасов плутония. По словам Додд, ежегодно мощность РИТЭГов падает примерно на четыре ватта, одновременно падает и тепловыделение, которое позволяет аппаратам поддерживать нужную температуру.
В настоящее время связь с обоими аппаратами поддерживается с помощью сети дальней космической связи NASA, антенны которой находятся в Калифорнии, Мадриде и Австралии. Изначально рассчитанные на пятилетний срок работы, оба аппарата многократно превысили все расчетные сроки эксплуатации.
Отдел "Наука"
