23 декабря, 2009 года: солнечная система проходит через межзвездное облако, которое, как утверждают законы физики, не должно существовать. В выпуске журнала «Nature» от 24 декабря группа ученых показывает, как космический аппарат НАСА Вояджер (Voyager) разгадал эту загадку...

"С помощью данных, полученных космическим аппаратом Вояджер, мы обнаружили сильное магнитное поле сразу за пределами солнечной системы", - объясняет главный автор Мерав Офер (Merav Opher), приглашенный исследователь отдела гелиофизики НАСА из Университета Джорджа Мейсона (George Mason). "Это магнитное поле удерживает межзвездное облако от распада и объясняет существующую с давних пор загадку его существования".

Сверху: Вояджер пролетает через внешние границы гелиосферы на пути в межзвездное пространство. Сильное магнитное поле, о котором Офер и другие авторы сообщают в выпуске «Nature» от 24 декабря, 2009 года, очерчено желтым цветом. Авторское право на снимок 2009 г., Американский музей естественной истории.

Это открытие имеет несомненное значение для будущего, когда солнечная система, в конечном счете, столкнется с другим подобным облаком в нашем рукаве галактики Млечный Путь.

Астрономы называют облако, в которое мы сейчас входим, Локальным межзвездным облаком (ЛМО) или более кратко "Локальным Пухом". Облако имеет ширину около 30 световых лет и состоит из клочковатой смеси атомов водорода и гелия с температурой 6000 C. Реально существующая загадка Пуха должна быть как-то связана с окружающей его средой.

Произошедший недалеко от Пуха около 10 миллионов лет назад взрыв скопления сверхновых создает гигантский газовый пузырь, температура которого порядка нескольких миллионов градусов. Потоки газа от сверхновой, выброшенные под высоким давлением, окружают все облако целиком и должны были бы раздробить или рассеять его.

"Наблюдаемые температура и плотность локального облака не обеспечивают достаточного давления, способного противостоять 'дробящему действию' горячего газа, окружающего облако", - утверждает Офер (Opher).

Тогда, каким образом Пуху удается уцелеть? Вояджеры нашли ответ на этот вопрос. "Данные, полученные Вояджером, показывают, что «Пух» намагничен намного сильнее, чем предполагалось ранее, - сила магнитного поля находится в интервале значений от 4 до 5 микрогаусс", - говорит Офер (Opher). "Такое магнитное поле может обеспечить дополнительное давление, способное противостоять разрушению".

На фото: Представление художника о Локальном межзвездном облаке, известном также под названием "Локальный Пух". Авторы: Линда Хафф (Linda Huff) (американский ученый) и Присцилла Фриш (Priscilla Frisch) (университет Чикаго).

Два космических исследовательских зонда НАСА - Вояджеры - летят в направлении к границам и за пределы Солнечной системы уже более 30 лет. Сейчас они пересекли орбиту планеты Плутон и находятся на пороге вхождения в межзвездное пространство - но, пока еще не вошли в него.

"Вояджеры в настоящее время еще не достигли Локального Пуха", - говорит Офер (Opher). - "Но они приближаются и могут «чувствовать», как ведет себя облако при их приближении".

«Пух» удерживается точно на границе Солнечной системы магнитным полем солнца и выдувается солнечным ветром в магнитный пузырь шириной более 10 миллиардов км. Называемый "гелиосферой", этот пузырь служит щитом, который помогает защитить все объекты Солнечной системы от галактических космических лучей и межзвездных облаков. Оба Вояджера находятся в самом отдаленном от центра слое гелиосферы или "гелиооболочки", где солнечный ветер замедляется давлением межзвездного газа.

Вояджер 1 вошел в гелиооболочку в декабре 2004 года; спустя почти 3 года, в августе 2007 года, Вояджер 2 повторил его путь. Эти пересечения гелиооболочки стали ключевыми для открытия, сделанного Офером и его соавторами.

На фото: Анатомия гелиосферы. С тех пор, как была сделана эта иллюстрация, Вояджер 2 соединился с Вояджером 1 внутри гелиооболочки, толстого внешнего слоя, где солнечный ветер замедляется давлением межзвездного газа. Автор снимка: НАСА/Уолт Феймер (Walt Feimer).

Размеры гелиосферы определяются законом равновесия сил: солнечный ветер выдувает пузырь изнутри, в то время как Локальный Пух сжимает его снаружи. Проникновение Вояджеров в гелиооболочку позволило установить приблизительные размеры гелиосферы и, соответственно, величину давления, оказываемого Локальным Пухом. Часть этого давления обусловлена магнитным полем и соответствует ~5 микрогауссам, о чем группа Офера (Opher) сообщила в журнале «Nature».

Тот факт, что Пух сильно намагничен, означает, что в галактическом окружении могут также существовать и другие облака. Со временем, Солнечная система столкнется с некоторыми из них, и их сильные магнитные поля могут сжать гелиосферу еще в большей степени, чем это происходит сейчас. Дополнительное сжатие может позволить большему количеству космических лучей проникнуть внутрь Солнечной системы, что, может оказать влияние на земной климат и способность астронавтов совершать безопасные полеты в космосе.

С другой стороны, астронавтам не пришлось бы улетать так далеко, потому что межзвездное пространство было бы к нам намного ближе, чем когда-либо. Эти события разворачивались бы во временном масштабе протяженностью от десятков до сотен тысяч лет, в зависимости от того, сколько времени потребуется Солнечной системе, чтобы переместиться из одного облака в другое.

"Какое интересное время может ожидать нас в будущем!", - восклицает Офер.