Вояджер засек повышение плотности космоса

В ноябре 2018 года, после более чем 40 лет полета, Вояджер-2 пересек границу влияния Солнца и вышел в межзвездное пространство. Но его миссия на этом не закончилась—он продолжает присылать нам данные о пространстве за пределами Солнечной системы.

И чем дальше Вояджер-2 удаляется от Солнца, тем плотнее становится космос. Его коллега, Вояджер-1, который вышел в межзвездное пространство в 2012 году, тоже засек изменение плотности вокруг себя.

Новые данные с Вояджера-2 не только подтверждают, что в данных Вояджера-1 не было ошибки, но и наводят на мысль, что повышение плотности может быть масштабной особенностью ближайшего к нам межзвездного пространства.

У Солнечной системы несколько границ. На границе ударной волны резко замедляется солнечный ветер (граница синей области на иллюстрации выше). В гелиопаузе, границе гелиосферы, происходит окончательное торможение солнечного ветра—постоянного сверхзвукового потока ионизированной плазмы, которая разлетается от Солнца во всех направлениях.

За гелиопаузой начинается ближайшее межзвездное пространство, или VLIM (very local interstellar medium).

Гелиосфера—не совсем сфера. На самом деле она имеет, скорее, форму овала с “носом” по направлению нашего движения по Млечному пути и хвостом сзади. Оба Вояджера вышли из гелиопаузы в районе “носа”.

Вакуум космоса не настолько “чистый”, насколько мы привыкли его считать. Плотность материи там действительно очень низкая, но не нулевая. В Солнечной системе солнечный ветер обеспечивает плотность протонов и электронов около 3–10 частиц на кубический сантиметр. С отдалением от Солнца плотность падает.

По расчетам ученых, средняя плотность электронов в межзвездном пространстве Млечного пути составляет около 0,037 частицы на кубический сантиметр. А плотность снаружи нашей гелиосферы—около 0,002 электрона на кубический сантиметр.

Вояджер-1, вылетев за гелиопаузу, засек 0,055 электрона на куб. см. Вояджер-2 – 0,039 электрона ну куб. см. Но вскоре, еще через 3 миллиарда километров (20 а.е.), они оба сообщили о повышении плотности до 0,13 и 0,12 электрона на куб. см.

Для условий космического вакуума это значительное изменение.

Согласно одной теории, причина в линиях межзвездного магнитного поля, которые оборачиваются вокруг гелиопаузы. Это может создавать электромагнитную ионно-циклотронную неустойчивость, которая забирает плазму из области между полем и гелиопаузой. Вояджер-2 действительно засек более сильное магнитное поле, когда вышел из гелиосферы.

Согласно другой теории, причина в межзвездном ветре, который, достигая гелиопаузы, создает “пробку”. Именно ее, возможно, в 2018 году засек аппарат New Horizons, когда увидел слабое ультрафиолетовое свечение нейтрального водорода в гелиопаузе.

Возможно, оба объяснения верны.

Посмотрим, какие еще данные нам передадут Вояджеры. Хотя авторы статьи пишут, что “нет гарантий, что какой-либо из Вояджеров сможет работать достаточно долго, чтобы дать нам данные в пользу одной из этих теорий.”

Научная статья была опубликована в журнале The Astrophysical Journal DOI:10.3847/2041-8213/abae58Letters. 
Источник: Science Alert.

Источник: zen.yandex.ru