Зонд New Horizons подтвердил существование водородной стены на окраине Солнечной системы
Астрономы при помощи межпланетной станции New Horizons получили новые доказательства существования водородной стены — области пространства на окраине Солнечной системы, заполненной газом, нагретым в результате взаимодействия межзвездного вещества с солнечным ветром. Статья опубликована в журнале Geophysical Research Letters.
New Horizons — первый космический аппарат, пролетевший рядом с Плутоном. 14 июля 2015 года он сблизился с карликовой планетой на расстояние 12,5 тысяч километров. Благодаря собранным за 9 дней данным ученые узнали, что на Плутоне есть криовулканы, ледники, горные цепи, а также признаки подповерхностного океана. Сейчас зонд находится на пути к своей новой цели, объекту 2014 MU69 из Пояса Койпера, куда космический аппарат прибудет 1 января 2019 года.
Помимо изучения карликовых планет и объектов Пояса Койпера зонд занят исследованием окружающей среды на окраинах Солнечной системы. Это крайне малоизученная область, которую обследовало лишь несколько аппаратов, в том числе «Вояджер-1», который уже вышел в межзвездное пространство. Во внутренней части Солнечной системы солнечный ветер является основной составляющей межпланетной среды и имеет сверхзвуковую скорость, однако за орбитой Нептуна, на расстояниях 75-90 астрономических единиц от Солнца, его скорость падает до звуковой (на границе ударной волны), а сам он начинает взаимодействовать с межзвездной средой, все больше замедляясь. На границе гелиосферы, известной как гелиопауза, скорость солнечного ветра падает практически до нуля. Еще дальше, на расстоянии более двухсот астрономических единиц от Солнца, располагается головная ударная волна, на которой частицы межзвездного ветра начинают свое торможение.
Между гелиопаузой и головной ударной волной, как полагают ученые, располагается водородная стена (Hydrogen wall), заполненная газом, нагретым в результате взаимодействия межзвездного вещества с солнечным ветром. Первые свидетельства о ее существовании получили аппараты серии «Вояджер» в 1992 году. В новой работе ученые из команды New Horizons сообщают о результатах анализа данных, собранных ультрафиолетовым спектрографом ALICE, который регистрировал интенсивность свечения атомного водорода на длине волны λ = 121,6 нанометров (Лайман-Альфа) по мере удаления от Солнца. Свечение возникает при рассеянии солнечных фотонов на нейтральных атомах водорода, проникнувших в Солнечную Систему из межзвездной среды. Оказалось, что спад яркости свечения по мере увеличения расстояния до космического аппарата от Солнца хорошо согласуется с ожидаемой зависимостью 1/r, но присутствует дополнительная фоновая яркость ~ 40 рэлеев. Подобная «добавка» в яркость была найдена в данных, собранных «Вояджером-1» (около 25 рэлеев), и интерпретируется как вклад от более отдаленного источника, которым может являться водородная стена. Теперь исследователи планируют проводить подобные наблюдения примерно два раза в год, чтобы составить более полную картину происходящего и определить более точно природу источника свечения.
Подробнее об открытиях, сделанных аппаратом New Horizons, читайте в нашем материале и на специальной странице.
Александр Войтюк
В теории их быть не должно
Астрономы обнаружили сразу две крупные экзопланеты у очень маломассивного красного карлика. Такое открытие не вписывается в стандартные теории формирования планет, которые предсказывают отсутствие таких экзогигантов. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org. Считается, что маломассивные звезды очень редко формируют вокруг себя крупные планеты, а в случае очень легких красных карликов, с массами менее 0,2-0,4 массы Солнца, процесс образования гиганта в протопланетном диске, согласно стандартной модели аккреции вещества на твердое ядро, идти не должен. Однако на сегодняшний день уже известна малочисленная, но существующая в реальности популяция экзогигантов вокруг звезд с малой массой, которая начала формироваться 25 лет назад, когда была открыта экзопланета GJ 876b. Поиск таких тел важен для уточнения теоретических моделей и обоснования исключений из них. Группа астрономов во главе с Хосе-Мануэлем Альменарой (Jose-Manuel Almenara) из Университета Гренобль-Альпы сообщила об открытии сразу двух крупных экзопланет на орбитах вокруг маломассивной звезды. Речь идет о красном карлике TOI 4860, наблюдения за которым велись при помощи транзитного метода космическим телескопом TESS и наземным телескопом ExTrA, а также метода радиальных скоростей при помощи спектрографов SPIRou и ESPRESSO, установленных на наземных телескопах. TOI 4860 относится к спектральному классу M3.5V, обладает массой 0,34 массы Солнца и радиусом 0,354 радиуса Солнца и находится на удалении 262,2 светового года от Солнца. Звезда характеризуется повышенной металличностью, демонстрирует низкий уровень активности, а ее возраст оценивается примерно в четыре миллиарда лет. Существование TOI-4860b было подтверждено, эта транзитная экзопланета обладает массой 0,273 массы Юпитера и радиусом 0,766 радиуса Юпитера, и, скорее всего, похожа на Сатурн. Она находится на близкой к круговой орбите с периодом 1,52 дня и средним расстоянием до звезды в 0,0181 астрономической единицы, а ее эффективная температура составляет 694 кельвина. Судя по близости к звезде, форма планеты должна искажаться приливными силами, а орбита будет уменьшаться со временем. Экзогигант представляется интересной целью для дальнейших наблюдений, в том числе спектроскопических исследований атмосферы. TOI-4860с пока что остается кандидатом в экзопланету. Ее орбита характеризуется вытянутостью (эксцентриситет 0,657), длиной большой полуоси 0,776 астрономической единицы и периодом 426,9 дня, при этом сама экзопланета не транзитная и обладает минимальной массой 1,66 массы Юпитера. Ранее мы рассказывали о том, как ученые нашли аномально долгопериодического экзогиганта у близкой к Солнцу звезды.