Российские учёные выяснили, как межзвёздная пыль проникает через порог Солнечной системы

Специалисты Института космических исследований РАН (ИКИ РАН) Владислав Измоденов и Егор Годенко в ходе моделирования выяснили, что свойства плазмы на границах гелиосферы позволяют мелким частицам межзвёздной пыли проникать ближе к Солнцу. Об этом сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ, подчеркнув, что подобные модели важны для изучения характеристик межзвёздного вещества как внутри Солнечной системы, так и за её пределами.

Фото: freepik.com is licensed under public domain

Земля

Гелиосфера — это область пространства вокруг Солнца, заполненная солнечным ветром, представляющим собой поток заряженных частиц, исходящих от Солнца. На её границах солнечный ветер сталкивается с межзвёздной средой, что приводит к образованию ударных волн. Пространство между этими ударными волнами называется гелиосферным ударным слоем, который выступает своего рода "барьером" для межзвездной пыли — твёрдых частиц размером от нескольких миллиардных до нескольких миллионных долей метра. Однако долгое время оставалось неясным, какие именно частицы пыли могут преодолевать этот барьер и как они распределяются внутри Солнечной системы.

"В новой модели, построенной в работе Егора Годенко и Владислава Измоденова, сотрудников лаборатории межпланетной среды отдела физики планет ИКИ РАН, впервые одновременно учитываются и эффекты гелиосферного ударного слоя, и изменчивость гелиосферного магнитного поля, то есть магнитных полей внутри Солнечной системы", — уточняется в сообщении.

Измоденов и Годенко исследовали процесс проникновения частиц межзвёздной пыли на близкие к Солнцу расстояния. С помощью своей теоретической модели учёные восстановили распределение межзвёздной пыли в 2004–2005 годах в плоскости, проходящей через центр Солнечной системы, которая близка к орбите космического аппарата "Улисс", функционировавшего в 1990–2007 годах. Результаты показали, что с учётом воздействия гелиосферного ударного слоя модель предсказывает повышенную концентрацию межзвёздной пыли в тех областях, через которые "Улисс" пролетал в 2004–2005 годах. Эти данные полностью совпали с фактическими наблюдениями, проведенными аппаратом.

Кроме того, был выявлен неожиданный эффект: согласно модели, гелиосферный ударный слой способствует проникновению мелких частиц пыли с радиусом 150-250 нанометров на расстояния от 1 до 5 астрономических единиц от Солнца (1 астрономическая единица равна примерно 150 млн км). Ранее считалось, что такие мелкие частицы должны задерживаться на дальних подступах к Солнечной системе.

Уточнения

Межзвёздная пыль — твёрдые микроскопические частицы, наряду с межзвёздным газом, заполняющие пространство между звёздами.

Гелиосфе́ра — область околосолнечного пространства, в которой плазма солнечного ветра движется относительно Солнца со сверхзвуковой скоростью.