НАСА рассматривает возможность запуска межзвездного зонда для изучения гелиосферы
Солнце согревает Землю, делая ее пригодной для жизни людей и животных. Но это не единственная его функция: оно влияет на огромную область космоса. Гелиосфера, зона космического пространства, находящаяся под воздействием Солнца, превышает расстояние от Солнца до Земли более чем в сто раз.
Солнце — это звезда, которая постоянно излучает поток плазмы — высокоэнергетического ионизированного газа, известного как солнечный ветер. Помимо этого, время от времени оно выбрасывает плазму в виде корональных выбросов массы, вызывающих полярные сияния, а также световые и энергетические вспышки.
Плазма, излучаемая Солнцем, распространяется в пространстве вместе с солнечным магнитным полем, формируя гелиосферу в окружении межзвездной среды — плазмы, нейтральных частиц и пыли, которые заполняют пространство между звездами и их астросферами. Гелиофизики стремятся понять гелиосферу и её взаимодействие с межзвездной средой.
В пределах гелиосферы находятся восемь известных планет Солнечной системы, пояс астероидов между Марсом и Юпитером, и пояс Койпера — группа небесных тел за Нептуном, включая Плутон. Гелиосфера настолько велика, что объекты в поясе Койпера вращаются ближе к Солнцу, чем к её ближайшей границе
Защита гелиосферы
Когда далекие звезды взрываются, они выбрасывают излучение в виде частиц высокой энергии, известных как космические лучи, которые могут быть опасны для живых организмов и повредить электронные устройства и космические корабли. Атмосфера Земли защищает её от космического излучения, но ещё до этого гелиосфера служит щитом от межзвездного излучения.
Кроме космического излучения, в гелиосферу постоянно поступают нейтральные частицы и пыль из межзвездной среды, влияя на пространство вокруг Земли и изменяя путь солнечного ветра.
Сверхновые и межзвездная среда также могли повлиять на происхождение жизни и эволюцию на Земле. Некоторые учёные предполагают, что миллионы лет назад гелиосфера столкнулась с плотным облаком частиц, что вызвало её сжатие и воздействие межзвездной среды на Землю.
Неизвестная форма
Форма гелиосферы до сих пор неизвестна. Модели варьируются от сферической до кометообразной и формы круассана. Размер гелиосферы может быть в сотни и тысячи раз больше расстояния от Солнца до Земли. Учёные определили направление движения Солнца, называемое «носом», и противоположное направление — "хвост". "Нос" находится ближе всего к гелиопаузе — границе между гелиосферой и межзвездной средой.
Ни один зонд не смог увидеть гелиосферу снаружи или взять пробы межзвездной среды, что помогло бы узнать больше о её форме и взаимодействиях с космосом.
Пересечение гелиопаузы с помощью «Вояджера»
В 1977 году НАСА запустило миссию "Вояджер", два аппарата которой пересекли гелиопаузу и вышли в межзвездное пространство в 2012 и 2018 годах соответственно. Однако их инструменты не предназначены для исследования межзвездной среды, и они больше не могут предоставлять необходимые данные.
Межзвездный зонд
Зонду потребуются десятилетия, чтобы достичь гелиопаузы. «Вояджер» перестанет передавать данные задолго до того, как межзвездный зонд выйдет в межзвездную среду. Поэтому, чем быстрее НАСА запустит зонд, тем скорее учёные получат новые данные.
НАСА рассматривает возможность разработки межзвездного зонда, который будет измерять плазму и магнитные поля в межзвездной среде и изучать гелиосферу снаружи. В отчёте рекомендовано, чтобы зонд двигался под углом 45 градусов к носовой части гелиосферы, что позволит исследовать новые регионы космоса и повторно посетить некоторые изученные области.
Недавнее исследование в журнале Frontiers in Astronomy and Space Sciences оценило шесть возможных направлений запуска зонда и пришло к выводу, что направление к хвосту гелиосферы даст наилучший обзор её формы.
Запуск межзвездного зонда предоставит уникальные данные, которые помогут понять гелиосферу и её взаимодействие с межзвездной средой. Независимо от выбранного направления, результаты миссии будут бесценны и значительно расширят наши знания о космосе.
