Солнце, несущееся вместе с планетами внутри нашей галактики, попадает из одних условий в другие, и эту разницу можно зафиксировать даже за время жизни одного человека. К такому выводу пришли астрономы из Университета Нью-Гэмпшира (США), изменив бытовавшие представления о том, что физические условия в межзвездных масштабах почти постоянны и не меняются со временем.
Нейтральный газ Местного межзвездного облака, в которое Солнце залетело несколько десятков тысяч лет назад, проникает в гелиосферу – область заряженных частиц, окружающую нашу звезду, – и может быть зафиксирован космическими приборами. За 40 лет — период космических исследований, когда эти наблюдения вообще проводились, — Солнце пролетело внутри облака порядка 200 астрономических единиц, равных расстоянию от Земли до Солнца.
Данные, полученные с космического аппарата Interstellar Boundary Explorer (IBEX), измеряющего свойства межзвездной среды, показали, что
за последние двадцать лет атомы нейтрального гелия, проникающие внутрь Солнечной системы, изменили свое направление примерно на три градуса, а скорость – на три километра в секунду.
Это сравнение помогли сделать данные с другого космического корабля — Ulysses, запущенного в 1990 году для изучения Солнечной системы с полярной орбиты, только параметры межзвездной среды он ловил в 1,5–2 раза дальше от Солнца. Заметив это странное изменение, ученые решили поднять более старые данные со спутников, наблюдавших за проникновением нейтрального гелия еще с 1970 года. Сбором этих данных занимались разные аппараты, включая американские STP, Mariner-10, SOLRAD и советский «Прогноз-6», — всего из архивов были собраны данные с 11 зондов. Используя их наблюдения, астрономы решили проверить, является ли изменение последних лет следствием реального отклонения частиц или же новейшие инструменты дают просто более точные значения скорости направления. Детальный анализ собранных за четыре десятилетия данных выявил статистически значимое отклонение: оказалось, что
за эти годы угол, под которым атомы гелия пронзают Солнечную систему, изменился не на три, а почти на семь градусов!
«Мы заключили, что, с высокой вероятностью, направление межзвездного ветра за последние 40 лет изменилось. Мы считаем, что отклонение межзвездного гелия может объясняться турбулентностью в межзвездном облаке, окружающем Солнце», — уверена Присцилла Фриш из Университета Чикаго, автор статьи, опубликованной в журнале Science.
Атомы гелия лучше других подходят для изучения межзвездного ветра в силу своего обилия и минимального воздействия на них магнитного поля Солнечной системы. Поэтому, попадая внутрь Солнечной системы, они летят по баллистической траектории и позволяют оценивать скорость и направление движения Солнца внутри облака.
«Для нас оказалось сюрпризом обнаружить, что изменения потока межзвездного ветра проявляются на столь коротких отрезках времени, ведь межзвездные облака по астрономическим меркам велики. Это открытие может рассказать нам о динамике процессов, происходящих на краях этих облаков. Ведь плывущие в небе облака, хотя и движутся медленно, часто имеют довольно пушистые и динамичные края. То, что мы увидели, может быть продолжением того же явления», — объяснил Эберхард Мебиус, соавтор исследования.
Используя полученные данные, астрономы надеются глубже понять динамику движения межзвездного вещества, что позволит точнее определить размеры, структуру и свойства гелиосферы – естественной оболочки, защищающей Землю от проникновения губительного излучения межзвездной среды.