Пена Солнца: Пограничные пузыри
Еще несколько лет назад первый из зондов Voyager вошел в один крайне интересный регион на границе гелиосферы — в области, где давление солнечного ветра и сила магнитных полей звезды постепенно уступают позиции межзвездной среде — а примерно год спустя за ним последовал и Voyager 2. Поначалу ученые не могли понять, как же стоит интерпретировать данные, которые присылают аппараты (вспомним нашу публикацию «Тайны гелиосферы»), и лишь теперь картина начинает проясняться.
Один из авторов новой работы поясняет: «Магнитное поле Солнца простирается до дальних границ Солнечной системы. А поскольку Солнце вращается, силовые линии магнитного поля оказываются закрученными, как платье танцовщицы. На самых дальних пределах они вихрятся и окончательно «комкаются»». Когда линии магнитного поля испытывают такие серьезные деформации, они могут пересоединяться, рекомбинировать, как это происходит и на противоположном конце, в недрах и у поверхности самого Солнца. Разрываясь и соединяясь снова, линии формируют сложную и динамичную структуру, напоминающую пенные пузыри.
Никто не ожидал, что такие «магнитные пузыри» будут обнаружены у границ Солнечной системы, однако именно к такому выводу пришли ученые, проводя компьютерное моделирование на основе полученных от зондов Voyager данных. Расчеты показали, что каждый из них достигает в поперечнике около 1 а.е. (т.е. около 160 млн км, расстояние от Земли до Солнца), так что и космическим аппаратам требуется изрядно времени, чтобы пересечь хотя бы один из них.
Стоит сказать, что до сих пор подобная возможность не рассматривалась. Отталкиваясь от моделей, предложенных еще в 1950-х, ученые полагали, что там, далеко линии магнитного поля изгибаются исключительно плавно, в конце концов возвращаясь обратно к Солнцу. Казалось невероятным, что в этой области спокойствия могут происходит очень активные, быстрые и высокоэнергетические процессы, подобные магнитному пересоединению, однако это именно так.
Вопросы о происходящем так далеко вовсе не так бессмысленны, как может показаться, ведь именно эти области формируют «интерфейс», через который Солнечная система взаимодействует с «внешним миром», а астрономы ведут наблюдения далеких галактик. Сквозь этот «гелиощит» (мантию гелиосферы) к нам пытается пробиться масса порождений космоса — газопылевые облака, магнитные поля, космические лучи
Проиллюстрируем это на примере космических лучей, субатомных частиц, которые под влиянием черных дыр, взрывов сверхновых и других мощных явлений разгоняются до околосветовых скоростей и путешествуют по пространству. Гладко изгибающиеся линии магнитных полей позволят им плавно достичь внутренних пределов Солнечной системы, тогда как «магнитная пена», напротив, сдержит этот напор. Так что «пену» эту можно с полным правом назвать первой линией обороны нашей планеты от опасностей открытой и бездонной Вселенной.
Конечно, такая оборона далеко не идеальна. Гигантские «пузыри» разделяет свободное пространство — можно сказать, что этот щит имеет множество дыр, сквозь которые те же космические лучи просачиваются внутрь. Однако как выглядела бы Солнечная система без него, и уж тем более, появилась бы на (минимум) одной из ее планет жизнь — большой вопрос.
Не менее интересен и вопрос о влиянии подобной структуры магнитного поля на то, как мы видим далекую Вселенную, и какие искажения оно вносит в астрономические наблюдения.
По сообщению NASA