Межзвездные нейтралы затормозили и подогрели солнечный ветер за орбитой Плутона
Астрономы подтвердили замедление и нагрев потока солнечного ветра за пределами орбиты Плутона, которые связаны с захватом межзвездных нейтралов. Собранные с помощью межпланетной станции New Horizons данные позволяют узнать больше о внешней области гелиосферы. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal.
Существующие на сегодня магнитогидродинамические модели солнечного ветра предсказывают, что, по мере удаления потока частиц от Солнца, он будет все больше замедляться и нагреваться за счет взаимодействия с нейтральными частицами из межзвездной среды, которые будут ионизироваться и захватываться солнечным ветром. Частично это было подтверждено данными, полученными зондами «Пионер-10», «Пионер-11» и «Вояджер-2», а также аппаратами, изучающими Солнце и магнитосферу Земли. Например, «Вояджер-2» выявил снижение скорости солнечного ветра на шесть процентов на расстояниях между 25 и 40 астрономическими единицами от Солнца, и на десять процентов на расстоянии около шестидесяти астрономических единиц от Солнца. Сравнение этих данных с данными, полученными зондом IMP-8, работавшим на околоземной орбите, показало снижение скорости солнечного ветра на 10 процентов на расстоянии 43 астрономических единиц от Солнца.
В настоящее время межпланетная станция New Horizons, оснащенная инструментом SWAP (Solar Wind Around Pluto), является единственным источником данных о поведении солнечного ветра и межзвездных ионов за пределами орбиты Марса. Аппарат движется в плоскости эклиптики, а возможности прибора позволяют напрямую сопоставить количество захваченных солнечным ветром ионов межзвездного газа и величину замедления и нагрева потока солнечной плазмы во внешней части гелиосферы.
Группа астрономов во главе с Хизер Эллиот (Heather Elliott) сообщила о результатах анализа данных, накопленных инструментом SWAP, когда New Horizons находился на расстоянии от 21 до 42 астрономических единиц от Солнца, и их сравнении с данными, полученными аппаратами ACE и STEREO, работающими на расстоянии около одной астрономической единицы от звезды.
Оказалось, что в диапазоне расстояний от 21 до 42 астрономических единиц от Солнца (за пределами орбиты Плутона) плотность солнечного ветра постепенно падает, а температура растет, при этом она оказывается выше, чем ожидалось для адиабатического профиля зависимости температуры от расстояния. Уменьшение скорости солнечного ветра из-за захвата межзвездного вещества для расстояний 30–43 астрономических единиц от Солнца составляет от 5 до 7 процентов от первоначального значения. Ученые также определили, что показатель политропы для солнечного ветра линейно уменьшается с увеличением расстояния от Солнца.
Полученные данные согласуются с результатами моделирований. Стоит отметить, что достаточно трудно определить, что вносит больший вклад в увеличение температуры солнечного ветра на таких расстояниях от Солнца — межзвездные нейтралы или увеличение количества частиц быстрого солнечного ветра. Ожидается, что New Horizons пересечет границу ударной волны, где скорость солнечного ветра перестает быть сверхзвуковой, в середине следующего десятилетия.
Об открытиях, совершенных станцией New Horizons, можно узнать из нашего материала и на специальной странице.
Александр Войтюк
Его ширина составляет 322 километра
Астрономы оценили альбедо и форму кандидата в карликовую планету 2002 MS4 из Пояса Койпера, а также нашли на нем впадину глубиной 45,1 километра и протяженностью 322 километра — предположительно, это огромный кратер. Это удалось сделать благодаря наблюдениям покрытий объектом звезд Млечного Пути. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org. Покрытия звезд возникают, когда какое-либо близкое к земному наблюдателю тело, такое как астероид, планета или ее спутник, проходят на фоне звезды Млечного Пути, вызывая падение ее яркости или закрывая ее полностью. Это позволяет уточнить размеры и форму тела, его орбиту или выявить наличие колец или других структур. В частности, благодаря покрытиям звезд были открыты кольца у Урана и карликовой планеты Квавар из Пояса Койпера, а также установлена двойственность Аррокота — цели зонда New Horizons. Группа астрономов во главе с Флавией Роммель (Flavia Rommel) из Федерального технологического университета в Бразилии опубликовала результаты программы по наблюдению девяти покрытий звезд кандидатом в карликовую планету в Поясе Койпера (307261) 2002 MS4, проводившейся в период с 2019 по 2022 год при помощи ряда наземных телескопов в Южной и Северной Америке, Африке, Европе и Западной Азии. Объект был обнаружен в рамках программы отслеживания околоземных астероидов в июня 2002 года и классифицируется как представитель горячей популяции классических тел Пояса Койпера. Модель 2002 MS4, лучше всего подходящая под данные наблюдений, обладает большой полуосью 412 километров и малой полуосью 385 километров, а также оценочным геометрическим альбедо 0,1. Исследователи также обнаружили три отчетливых детали рельефа, видимых в северо-восточной части лимба: впадина, глубиной 11 километров, за которой следует возвышенность высотой 25 километров, за которой следует еще одна впадина с глубиной 45,1 километра и линейной протяженностью 322 километра. Предполагается, что если вторая впадина является ударным кратером, то это может быть самый большой кратер на транснептуновых объектах. Однако не исключена полностью модель, где возвышенность объясняется наличием спутника, хотя из данных наблюдений явно не следует присутствие у 2002 MS4 выбросов с поверхности, спутников или колец. Ранее мы рассказывали о том, как самый крупный кратер Аррокота рассказал о его ударном прошлом.