Новое исследование картографирует терминальный удар гелиосферы, выявляя асимметрии и планы будущих миссий

Новое международное исследование, опубликованное в журнале Nature Astronomy, впервые представило подробную карту терминального удара — ключевой области гелиосферы, гигантского пузыря заряженных частиц, исходящих от Солнца. Гелиосфера защищает Землю от суровых условий межзвездного пространства.

Терминальный удар, расположенный примерно в 100 астрономических единицах (а.е.) от Солнца, является границей, где солнечный ветер резко замедляется при столкновении с межзвездным газом. Используя данные космического аппарата NASA Interstellar Boundary Explorer (IBEX), ученые получили глобальный обзор силы и формы этой границы. В отличие от предыдущих измерений зондов «Вояджер», охватывавших лишь два направления, новое исследование предоставляет комплексную картину взаимодействия солнечного ветра с межзвездной средой.

Результаты показали, что терминальный удар неоднороден: он сильнее и сжат вблизи полюсов Солнца, особенно в периоды солнечного минимума, что объясняется более быстрыми и мощными истечениями солнечного ветра из этих областей. Вдоль «флангов» гелиосферы удар ослаблен, вероятно, из-за замедления солнечного ветра при столкновении с большей массой межзвездного вещества.

Исследование также выявило заметную северно-южную асимметрию гелиосферы, обусловленную изменениями в магнитной структуре Солнца и эволюцией полярных корональных дыр. Эти области, где магнитное поле Солнца открывается в космос, позволяют солнечному ветру выходить более свободно, создавая неравномерное давление и форму гелиосферы.

Понимание структуры и динамики гелиосферы имеет решающее значение для осмысления природы нашего «космического щита» и того, как жизнь в Солнечной системе защищена от галактики. Следующий этап исследования этой области начнется в сентябре 2025 года с запуском миссии NASA Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP). IMAP призвана запечатлеть границы гелиосферного пузыря с беспрецедентной детализацией, опираясь на данные IBEX и выводя наши знания на новый уровень.

Миссия IMAP также будет изучать процессы ускорения частиц и взаимодействия солнечного ветра с межзвездной средой, что позволит глубже понять динамику нашей космической защиты.