Учёные пришли к выводу, что поток частиц из межзвёздного пространства, проходящий через Солнечную систему, вероятнее всего за последние 40 лет несколько раз менял своё направление. Исследователи убеждены, что полученные ими данные позволят приблизиться к пониманию места Солнечной системы в галактике и собственно во всём космическом пространстве.
Результаты, основанные на данных 11 различных космических кораблей, собранных более чем за четыре десятилетия, были опубликованы 5 сентября 2013 года в журнале Science.
Изучение остатков межзвездного ветра, попадающего в так называемую гелиосферу – область околосолнечного пространства, заполненную плазмой солнечного ветра – единственный способ, при помощи которого учёные пытаются понять то, что происходит за пределами галактического облака, по которому «путешествует» наша Солнечная система. Гелиосфера расположена около внутреннего края межзвёздного облака. С одной стороны она условно ограничена ударной волной, определяемой балансом давлений солнечного ветра и давлением магнитного поля, и окружена межзвёздной средой — с другой стороны. В результате такого специфического расположения создается ветер из нейтральных межзвёздных атомов, который «дует» мимо Земли из состава которого лишь гелий доступен для измерения.
Астрофизик Priscilla Frisch из University of Chicago отмечает, что межзвёздные атомы проникают в Солнечную систему в результате движения Солнца. По словам исследователя, заряженные частицы межзвёздного ветра могут достигать Земли, что делает их доступными для дальнейшего измерения.
Frisch всерьёз заинтересовалась такими исследованиями, когда в январе 2012 года американский научно-исследовательский спутник Interstellar Boundary Explorer (IBEX) показал, что поток межзвёздного ветра проходил через гелиосферу в несколько ином направлении, нежели было зафиксировано NASA’s Ulysses mission в 1990 году. Frisch и её коллеги поставили перед собой цель собрать как можно больше доказательств, которые бы смогли пролить свет на то, менялось ли направление потока межзвёздных частиц за все эти годы.
Самые первые данные о направлении межзвёздного ветра были получены ещё в 70-е годы ХХ столетия в рамках программы Министерства обороны США Space Test Program 72-1, программы НАСА Mariner и Soviet Prognoz 6. Команда Frisch также разыскала более «свежую» информацию – ею стали данные космического аппарата Ulysses, изучавшего Солнце с 1990 по 2001 год. Дополнив всё это многочисленной информацией недавних космических миссий MESSENGER, STEREO, ACE и многих других, команда собрала обширную базу данных.
По словам Eric Christian из Goddard Space Flight Center, направление ветра, зафиксированное в ходе последних наблюдений, абсолютно не совпадает с направлением более ранних исследований.
Различные наборы полученных данных предполагали три различных метода измерения направления потока межзвёздного ветра. Данные IBEX и Ulysses основывались на измерении нейтральных атомов гелия, проходящих через внутреннюю Солнечную систему. Самые ранние результаты 70-х годов 20 столетия основывались на анализе флуоресценции, которая происходит, когда ультрафиолетовое излучение, исходящее от Солнца, под воздействием атомов гелия межзвёздного ветра рассеивается.
Третья методика основывалась на измерении частиц гелия с учётом того фактора, что после взаимодействия с солнечной радиацией, нейтральные атомы гелия становятся заряженными. Много приборов в космосе приспособлены для изучения заряженных частиц, в частности STEREO и ACE.
Данные этих разнообразных методик показали, что направление звёздного ветра за последние 40 лет менялось как минимум 4 раза на 4-9 .
Научный руководитель IBEX David McComas отмечает, что ранее учёные были убеждены, что направление межзвёздного ветра статично, но полученные результаты исследований полностью опровергли это предположение, продемонстрировав, что поток частиц, поступающий из межзвёздного пространства не только динамичен, но и активно взаимодействует с гелиосферой.
Хотя причина таких изменений всё ещё невыясненна, Frisch убеждена, что это открытие является очередным подтверждением того, что наша галактика близка к краю межзвёздного облака. Исследователь убеждена, что дополнительные исследования в конечном итоге позволят объяснить причину изменений направления межзвёздного ветра, предоставив астрономам ещё больше информации о галактике, окружающей нашу Солнечную систему.
