Мир Политики

Загадочный пузырь межзвездного газа, с которым столкнулась Солнечная система, удерживается магнитным полем. Такой вывод сделали астрономы, получив данные с первых в истории межзвездных зондов.

Группа американских и российских исследователей опубликовала в журнале Nature новые данные о зарегистрированных зондом «Вояджер» за пределами Солнечной системы магнитных полях и облаках межзвездного газа, которые этими полями удерживаются. 

Последние рубежи 
Автоматические зонды «Вояджер» — единственные на сегодняшний день аппараты, которые покинули пределы Солнечной системы и с которыми до сих пор поддерживается связь. Сигналы от их приборов приходят на Землю лишь через 14 с половиной часов, после того как покидают передатчики зонда. Запасы радиоактивных материалов в генераторах подходят к концу, но аппараты до сих пор работают и отзываются на команды с Земли. 

Высокая надежность «Вояджеров» позволила ученым непосредственно исследовать территорию, в которой «сфера влияния» Солнца заканчивается и уступает место межзвездной среде. С точки зрения астрофизиков, на достигнутых «Вояджерами» рубежах начинается уже другой мир: вместо потока частиц, испускаемых нашим светилом, там уже правит бал межзвездная среда. 

Авторы 
«Вояджеры» — один из законных поводов NASA для гордости. Детища американских инженеров в 1980-х годах смогли передать на Землю первые подробные фотоснимки Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, а потом стали и первыми межзвездными зондами наряду с запущенными в те же годы «Пионерами». Сейчас данные с «Вояджеров» обрабатываются астрономами по всему миру: статья в Nature подписана в том числе и Владиславом Владимировичем Измоденовым — доцентом МГУ 

Что такое межзвездная среда и чем она принципиально отличается от того, что можно увидеть в Солнечной системе? Это все тот же крайне разреженный газ (точнее, даже плазма, ибо атомы газа «ободраны» до ионов, электроны с них могут быть сорваны), но газ, который не выпущен Солнцем, а движется в магнитном поле. Магнитное поле направляет его движение и само же создается потоками газа; знание параметров этого поля позволяет составить если не полную, то как минимум достаточно адекватную картину межзвездной среды. 

Магнитное поле 
Вплоть до недавнего времени узнать о магнитном поле можно было только на основе анализа наблюдений при помощи телескопов, и, как показал русско-американский коллектив авторов, эти ответы далеко не в полной мере соответствовали действительности. 

Прежде всего, астрофизики неверно оценивали магнитное поле. Про него было известно не так много, и все оценки сходились лишь к тому, что оно сравнительно невелико: от 1,8 до 2,5 микрогаусс. О том, куда это поле направлено, было уже три разных мнения: одни ученые считали, что в плоскости нашей галактики, другие придерживались версий о том, что магнитные линии пересекают в районе Солнечной системы галактический диск под углом, о величине которого также велись споры. 

Сколько гаусс в тесла 
Один гаусс — единица измерения магнитного поля (или, что более корректно, магнитной индукции). Магнитное поле Земли составляет около двух тесла, в магнитах LHC создается поле 400 тыс. гаусс, а самые лучшие из созданных учеными магнитов давали и несколько миллионов гаусс. Впрочем, в Международной системе единиц чаще используют теслы: 1 тесла = 100 тыс. гаусс. 

Измерения показали, что неправы были все. Поле составило около 4 гаусс, а его линии сориентированы под углом около 30 градусов к плоскости Галактики, чего тоже никто не ожидал. Да, безусловно, сам факт наличия магнитного поля подтвердился, но вот его параметры… Они оказались такими, будто поток межзвездного вещества далеко не однороден. 

Облако, через которое свет идет 30 лет 
Граница Солнечной системы — это место, где поток испускаемых Солнцем частиц, так называемый солнечный ветер, сталкивается с межзвездной средой. И эта среда, состоящая в основном из водорода и гелия, оказывается вовсе не однородной: судя по полученным ранее астрономами данным, Солнечная система сейчас проходит через гигантский, 30 световых лет в поперечнике, пузырь плазмы. 

Причем довольно странный пузырь: лишь подобравшиеся сейчас к его границам «Вояджеры» позволили объяснить то, почему он до сих пор не развалился под действием ударных волн от взрывов сверхновых. Магнитное поле — вот то, что удерживает плазму, температура которой достигает 6 тыс. градусов! 

Не все тысячи градусов одинаковы 
Как «Вояджеры» выдерживают такую температуру и почему вдали от Солнца горячее, чем даже на Венере с ее +450 градусами? Ответ прост: межзвездная плазма имеет ничтожную плотность, по меркам земных лабораторий это глубокий вакуум. И те немногие частицы, которые с ним сталкиваются, просто не в состоянии разогреть аппарат — точно так же, как искры от бенгальского фонаря не могут расплавить сугроб. 

Магнитное поле поддерживает форму плазменного пузыря, и под воздействием ударных волн он лишь деформируется, но не разрушается. Причем все эти процессы столкновения облаков газа идут в крайне непривычном по земным меркам темпе — даже свет от одного конца облака до другого идет десятки лет, ну а обтекание одним вихрем другого длится тысячелетиями. 

Между Солнечной системой и окружающим ее облаком межзвездного газа есть своего рода «нейтральная полоса», так называемая гелиопауза. Поэтому на то, чтобы попасть в межзвездный пузырь, «Вояджерам», несмотря на скорость 17 км/с, потребуется еще несколько лет. И если радиоизотопные «сердца» аппаратов не погаснут раньше срока (в 2025–2030 годах), ученые смогут узнать о межзвездной среде намного больше.
 

Подробнее: http://news.mail.ru/society/3210517