В ожидании новых горизонтов: исследователи разрабатывают метод прогнозирования солнечного ветра для выхода в межзвёздное пространство
Ученые Юго-западного научного института (SwRI) используют метод прогнозирования солнечного ветра в сочетании с аналитическими и численными моделями гелиосферы, чтобы выяснить, где находится первая плазменная граница внешней гелиосферы, пока космический аппарат NASA New Horizons мчится к этой загадочной области космоса.
Солнечная система окружена огромным пузырем плазмы, созданным солнечным ветром, который течет от Солнца. Этот пузырь защищает систему от большей части космического излучения, проходящего через межзвёздную среду. Тем временем, пока наша система вращается вокруг центра Млечного Пути, она создает округлую "носовую" область впереди себя и "хвост" позади. Ученые разделились во мнениях относительно формы гелиосферы: одни утверждают, что она напоминает комету, в то время как другие предпочитают профиль в форме круассана.
Границы гелиосферы динамичны, внешний край постоянно смещается в ответ на изменяющиеся солнечные условия, расширяясь во время солнечного максимума и сжимаясь в солнечном минимуме. Исследователи из Юго-западного научного института (SwRI) активно изучают гелиосферу, чтобы астрономы могли создать предсказательные модели, которые подскажут им местоположение шока прекращения - внешней границы гелиосферы - в направлении, в котором движется зонд New Horizons.
Их результаты были представлены в двух научных статьях, опубликованных в The Astrophysical Journal и журнале Advances in Space Research. Команда, возглавляемая постдокторантом SwRI доктором Джонатаном Гассером, объединила метод прогнозирования солнечного ветра с аналитическими и численными моделями гелиосферы, чтобы определить, где New Horizons столкнется с первой плазменной границей в внешней гелиосфере.
Аннотированная иллюстрация межзвёздной среды на логарифмической шкале. Кредит: Чарльз Картер/Институт космических исследований Кека
После завершения своего исторического пролета мимо Плутона, New Horizons стал первым зондом, который встретился с объектом пояса Койпера (KBO) Аррокотом 1 января 2019 года. Изучение этого контактного бинарного объекта дало ценную информацию о типах объектов, населяющих транснептуновский регион. С тех пор зонд продолжает двигаться к границе между Солнечной системой и межзвёздным пространством, следуя по стопам Pioneer 10 и 11 и зондов Voyager 1 и 2.
Ожидается, что это исследование поможет будущим миссиям исследовать границы между Солнечной системой и межзвёздной средой (ISM). Как заявил Гассер в пресс-релизе SwRI:
Мы хотим понять, когда космический аппарат достигнет шока прекращения, чтобы подготовиться к измерениям и загрузке данных об этом регионе. Основываясь на нашем исследовании, мы предсказываем, что New Horizons столкнется с шоком прекращения как минимум в 2029 году или как максимум в 2040 году. И возможно, что он сможет пересечь границу более одного раза, поскольку гелиосфера продолжает расширяться и сжиматься.
Дополнительное чтение: SwRI, The Astrophysical Journal