Наука и космос

Гелиопауза

Что такое гелиопауза.

В каждый момент своей жизни Солнце излучает свет со своей поверхности (фотосферы), одновременно выталкивая частицы, такие как протоны и электроны, фрагменты атомов. Все они выбрасываются наружу через межпланетное пространство нашей солнечной системы, пока не достигнут очень важной границы, которая называется «гелиопауза».

Гелиопауза  – это невероятно горячий и удивительно плотный плазменный барьер, который блокирует около 70% вредного космического излучения от попадания в солнечную систему. Это, по сути, внешний предел Солнца.

Солнечный ветер, гелиосфера и космические лучи

Частицы, изгнанные с поверхности Солнца, создают то, что называется солнечным или космическим ветром.  Солнечный ветер состоит, в основном, из протонов и электронов. Эти протоны, по сути, являются фрагментами атомов или, по крайней мере, неполными атомами, потому что они являются просто атомным ядром. Будучи лишенными своих орбитальных электронов, эти парящие атомные ядра превращают солнечный ветер в плазменный.

Космические лучи межзвездного ветра

Однако частицы, выброшенные в космос от Солнца, не являются единственным типом космического ветра. Межзвездное пространство постоянно «продувает» атомными остатками древних звезд, называемых космическими лучами, которые мы могли бы назвать межзвездным ветром.

Космические лучи – это быстро движущиеся атомные ядра (и некоторые электроны), которые заполняют межзвездное пространство. Они очень опасны для жизни. Частицы космических лучей могут буквально разрушать молекулы, такие как ДНК, и вызывать мутации.

Защита солнечной системы

И все же наша жизнь защищена как атмосферой нашей планеты, так и солнечным ветром и гелиосферой. Удивительно, но наше Солнце естественным образом противодействует этой опасности космического ветра. Создается впечатление, что оно предназначено для охраны защищенного сада для роста, окружающих его планет, чтобы в будущем на одной из них, однажды развилась жизнь.

Сущность гелиопаузы

АС или «астрономическая единица» – это единица, используемая в астрономии, равная расстоянию Земля-Солнце, то есть около 150 миллионов км. Расстояние от Солнца до гелиопаузы около 123 а.е., или около 18,5 млрд. километров. Гелиопауза образует большой сферический пузырь, внутри которого находится гелиосфера и все планеты солнечной системы.

Это самый дальний предел Солнца, поскольку гелиосферу можно понимать как расширенное тело самого Солнца.

Солнечный ветер дует от Солнца, и его энергия, сила солнечных частиц, излучается из него, образуя пузырь гелиосферы. Однако чем дальше мы получаем от Солнца, тем менее интенсивным становится солнечный ветер, потому что солнечные частицы постепенно рассеиваются, удаляясь от Солнца.

Изучение гелиопаузы

Первым искусственным объектом, который когда-либо пересек гелиопаузу, покинув Солнечную систему и войдя в межзвездное пространство, был космический зонд НАСА «Вояджер-1». Вояджер-1 и его собрат Вояджер-2 были запущены в 1977 году. После 35 лет полета через Солнечную систему Voyageur 1 наконец-то преодолела гелиопаузу в августе 2012 года.

Voyager 1 испытывал определенные сбои в работе датчика, поэтому данные, которые он мог отправить обратно, были ограничены, хотя он мог записывать концентрации электронов в плазме.

У Voyager 2 было немного более длительное задание, и для достижения гелиопаузы потребовалось около 42 лет, что и произошло 30 января 2019 года, о чем свидетельствует скачок плотности плазмы в 20 раз. Его показания датчиков дали нам наибольшее количество и качество данных.

30 января 2019 года Voyager 2 прошел через гелиопаузу, на что ушло около суток. Из показаний его датчиков мы получили большую часть нашей информации об этом невероятном регионе. Вояджер 2 обнаружил, что плазменный барьер относительно толстый и очень горячий. Температура гелиопаузы около 31000 C, что примерно в 6 раз горячее поверхности Солнца (примерно 5500 C). Более того, было обнаружено, что оно отклоняет около 70% космических лучей. В силу этого можно сказать, что гелиопауза- это не непроницаемый барьер, поскольку он пропускает около 30% космических лучей. Было также обнаружено, что в некоторых местах он является более пористым, чем в других, и в некоторых областях гелиопаузы имеются дыры, через которые проникает большее количество межзвездного излучения.

В обоих случаях граница гелиопаузы была отмечена увеличением концентрации частиц в космических лучах, что соответствовало уменьшению концентрации частиц в солнечном ветре, когда аппарат покинул Солнечную систему и вышел за пределы.

Вы можете обсудить эту статью на нашем форуме, достаточно нажать на кнопку ниже.

Метки
Обсудить статью на форуме

Администратор

Впереди еще много нового!

Related Articles

Back to top button
Close