Хвіст Сонячної системи схожий на конюшину

Жовтий і червоний кольори показують області повільного руху частинок, синій і блакитний — швидкого. (Тут і нижче ілюстрації NASA / IBEX.)

Пузир геліосфери несеться через галактичний простір, залишаючи за собою досить масштабний слід.

Довгий час вважалося, що у Сонячної системи є хвіст — тобто її рух через міжзоряне середовище супроводжує потік частинок, які відстають від системи на значну відстань. І хоча така теорія цілком логічна (ті ж комети в навколосонячному космосі або метеори в атмосфері залишають хвости), помітити його ніяк не вдавалося.

Належний НАСА космічний апарат IBEX (Interstellar Boundary Explorer, «Дослідник міжзоряних кордонів») нарешті заповнив цю прогалину, вперше зафіксувавши наявність геліохвоста.

Група вчених на чолі з Девідом Маккомаса (David McComas) з Південно-Західного дослідницького інституту в Сан-Антоніо (США), що працювала з даними трирічних спостережень, склала карту різних верств частинок, що утворюють хвіст. Шари представлені двома бічними потоками повільних частинок, над і під якими рухаються більш швидкісні частинки. У цілому загальна структура потоків злегка закручена.

Це досягнення може здатися дещо запізнілим, оскільки сліди руху інших зоряних систем вже фіксувалися земними телескопами. Але, як це часто буває, велике бачиться на відстані: помітити рух такого масштабу власної системи куди складніше. «Піонер-10» повинен був зустрітися з хвостом, але в 2003 році, ще до вступу в його зону, вичерпав свої енергетичні можливості.

IBEX ж мав можливістю спостерігати хвіст зі значних відстаней. Для цього апарат фіксував нейтральні атоми, які не може захопити з собою магнітне поле геліосфери. Такі атоми, що народжуються в зіткненнях на кордонах геліосфери, здатні досить чітко визначити ці межі.

Як це відбувається? Потік нейтральних атомів з міжзоряного простору постійно пронизує нашу систему, оскільки магнітне поле їх не відображає. Однак такі атоми повільні, але при зіткненні з однією з частинок сонячного вітру на кордоні геліосфери вони можуть обмінятися електроном і утворити як повільно рухому заряджену частинку, так і швидко переміщається (причому без зміни траєкторії) нейтральний атом. Деякі з них після багаторічної подорожі прибувають в район Землі, там-то їх і «ловить» IBEX, що дозволяє отримати уявлення про ті напрямки, на яких сталися породили ці частки зіткнення.



Зображення хвостів трьох інших зоряних систем вдалося отримати навіть раніше …

Загальна форма хвоста нагадує четирехлепестковий конюшина: два бічних пелюстки складаються з повільно рухаються, а верхній і нижній — з швидких частинок. Форма обумовлена тим, що в останні роки цього геліоцікла сонячний вітер йде від нашого світила швидше за все в районі полюсів і повільніше — в районі екватора Сонця. З-за різних факторів — особливо магнітного впливу навколишнього нашу систему району Галактики — «конюшина» злегка закручений:

Звіт про дослідження опублікований у виданні Astrophysical Journal.

Підготовлено: Александр Березин (Компьюлента) за матеріалами НАСА.