Наша солнечная система может иметь форму круассана, созданного частицами водорода. Это открытие исследования гелиосферы исследователями Бостонского университета.
Гелиосфера создается ветром и солнечным излучением, текущим наружу.
Нейтральные частицы водорода из межзвездного пространства затем изгибают гелиосферные струи.
Это может быть похоже на стол для континентального завтрака, пишет dailymail.co.uk.
Но интерпретация этого художника в форме круассана - это на самом деле то, как ученые верят в форму нашей солнечной системы, и теперь у них может быть ответ, почему.
Новое исследование предполагает, что частицы водорода, врезающиеся в него извне, могут сыграть решающую роль в изменении формы защитного пузыря, окружающего Солнце и его планеты.
Этот пузырь, известный как гелиосфера, защищает объекты Солнечной системы от мощного космического излучения, исходящего от сверхновых звезд - последних взрывов умирающих звезд во Вселенной.
Если бы у нас его не было, ученые говорят, что риск для жизни на Земле, а также для космонавтов в космосе может быть повышен.
Гелиосфера создается ветром и солнечной радиацией, которая течет наружу в межзвездное пространство.
Двойные струи материала, известные как гелиосферные струи, исходят из полюсов Солнца, но вместо того, чтобы стрелять прямо, они изгибаются, образуя хвосты солнечной системы и выглядя как острия круассана.
Теперь исследование, проведенное Бостонским университетом, обнаружило причину, по которой эта гелиосфера имеет форму, похожую на печенье, и все это связано с нейтральными частицами водорода из межзвездного пространства.
Названные потому, что они имеют равное количество положительного и отрицательного заряда и, следовательно, не несут никакого заряда, эти частицы делают гелиосферные струи нестабильными и заставляют их изгибаться внутрь.
«Как это актуально для общества? «Пузырь, окружающий нас, созданный Солнцем, обеспечивает защиту от галактических космических лучей, и его форма может влиять на то, как эти лучи попадают в гелиосферу», - сказал астрофизик Джеймс Дрейк из Университета Мэриленда.
«Существует множество теорий, но, конечно, на то, как галактические космические лучи могут проникать внутрь, может влиять структура гелиосферы - есть ли у нее морщины, складки и тому подобное?»
Дрейк входил в группу астрофизиков, проводивших исследование под руководством Мерав Офера из Бостонского университета.
Поскольку мы находимся внутри гелиосферы, эта граница солнечного влияния фактически не видна, что затрудняет определение ее формы.
Первоначально ученые думали, что она имеет форму кометы с круглым краем и длинным хвостом позади нее.
Но данные трех космических кораблей, которые побывали в дальних уголках Солнечной системы - двух зондов Voyager и New Horizons - показали, что это больше похоже на круассан.
Вопрос, на который Офер и ее команда хотели ответить, заключался в том, почему она имеет такую форму и как гелиосферные струи становятся нестабильными.
«Почему звезды и черные дыры - и наше собственное Солнце - выбрасывают нестабильные струи?» - сказал Офер.
«Мы видим эти струи, выступающие в виде столбов неправильной формы, и <астрофизики> годами задавались вопросом, почему эти формы представляют собой нестабильность». Используя компьютерную модель, исследователи обнаружили, что когда нейтральные частицы водорода были исключены из моделирования, струи, исходящие от Солнца, стали «сверхстабильными».
Но когда их поместили обратно, «вещи начинают сгибаться, центральная ось начинает шевелиться, а это означает, что что-то внутри гелиосферных струй становится очень нестабильным», - сказал Офер.
Исследователи заявили, что это происходит из-за взаимодействия нейтральных частиц водорода с ионизированным веществом в гелиооболочке - внешней области гелиосферы.
Это порождает нестабильность Рэлея-Тейлора или нестабильность, которая возникает на границе раздела двух жидкостей разной плотности, когда более легкая жидкость проталкивается в более тяжелую.
Это, в свою очередь, вызывает крупномасштабную турбулентность в хвостах гелиосферы.
«Вселенная не спокойна. Наша модель BU не пытается вырезать хаос, что позволило мне точно определить причину <нестабильности гелиосферы>… Нейтральные частицы водорода, - сказал Офер.
«Это открытие является действительно большим прорывом, оно действительно направило нас к открытию того, почему наша модель получает свою отчетливую гелиосферу в форме круассана, а другие модели - нет».
Исследование было опубликовано в The Astrophysical Journal .
ГДЕ ВОЯДЖЕРЫ ТЕПЕРЬ?
"Вояджер-1" в настоящее время находится в 14 миллиардах миль от Земли, путешествуя на север через космос.
Зонд отправил обратно в НАСА данные о том, что космические лучи в этом регионе, вне прямого влияния Солнца, в четыре раза больше, чем в окрестностях Земли.
Это говорит о том, что гелиосфера, область космоса, которая содержит планеты нашей солнечной системы, может действовать как радиационный щит.
Между тем, "Вояджер-2" сейчас находится в 11,77 миллиарда миль от Земли, путешествуя на юг, в межзвездный регион.
Контрастное расположение двух космических кораблей позволяет ученым сравнивать две области космоса, где гелиосфера взаимодействует с межзвездной средой.
«Вояджер-2» пересекает межзвездную среду, что позволяет ученым одновременно брать образцы среды из двух разных мест.
