«Вояджеры» помогли определить скорость звука в гелиосферной мантии

Два аппарата программы «Вояджер» определили давление плазмы и скорость звука в гелиосферной мантии, где солнечный ветер постепенно замедляется и  взаимодействует с межзвездной средой. А помогла им это сделать ударная волна, созданная солнечной активностью, которая прошла через всю Солнечную систему, сообщается на сайте NASA.

Два зонда программы «Вояджер» были запущены в конце 1970-х годов и предназначались для исследований планет-гигантов Солнечной системы, а в дальнейшем  направились к ее окраинам. Несмотря на то, что изначальный срок жизни зондов оценивался в пять лет, они работают уже 42 года. Сейчас «Вояджер-2» находится на расстоянии почти 122 астрономических единиц от Земли. «Вояджер-1», расстояние до которого составляет 147,5 астрономических единиц, считается самым удаленным от Земли рукотворным объектом. Оба аппарата уже вышли в межзвездное пространство.

Сейчас аппараты заняты изучением гелиосферной мантии — области, расположенной между границей ударной волны, где скорость солнечного ветра падает со сверхзвуковой до звуковой, и границей гелиосферы, известной как гелиопауза, где солнечный ветер окончательно тормозится. В гелиосферной мантии движение потока солнечного ветра приобретает турбулентный характер, а сам он начинает взаимодействовать с межзвездной средой, все больше замедляясь. Ученых интересуют параметры этой среды, так как это необходимо для построения правильных моделей взаимодействия звезд с межзвездной средой.

В 2012 году «Вояджер-2» зафиксировал временное уменьшение концентрации частиц галактических космических лучей, которое было связано с приходом плазменной волны, источником которой была мощная солнечная активность. Четыре месяца спустя такое же событие зарегистрировали приборы «Вояджера-1», что позволило ученым, знавшим положение и траекторию аппаратов, оценить давление плазмы в гелиосферной мантии и определить скорость распространения звука в ней.

Оказалось, что давление плазмы в этой области больше, чем предполагалось ранее. В мантии звуковая волна распространяется со скоростью около трехсот километров в секунду, что в тысячу раз быстрее, чем в воздухе. При этом, полученные данные по концентрации частиц галактических космических лучей отличались друг от друга — «Вояджер-2» обнаружил уменьшение количества заряженных частиц во всей области вблизи себя, а «Вояджер-1» зафиксировал только уменьшение количества частиц, которые двигались перпендикулярно локальному магнитному полю. Это означает, что параметры среды впереди и позади ударной волны различаются. 

Ранее мы рассказывали о том, как станция New Horizons подтвердила существование водородной стены — области пространства на окраине Солнечной системы, заполненной газом, нагретым в результате взаимодействия межзвездного вещества с солнечным ветром.

Александр Войтюк