Зонд New Horizons приближается к границе межзвездного пространства – выход из Солнечной системы ожидается к 2040 году

В конце июня космический аппарат NASA New Horizons пробудился от почти годовой спячки на расстоянии около 9,5 миллиарда километров от Земли. Продолжая миссию в глубинах пояса Койпера, аппарат переходит в запланированный режим гибернации во время долгих перелётов, чтобы экономить ресурсы для предстоящего пути.

New Horizons сейчас исследует внешние области Солнечной системы, готовясь пересечь границу межзвездного пространства и покинуть огромный пузырь плазмы, созданный солнечным ветром.

Точная граница этого пузыря пока не установлена. Исследователи из Юго-Западного исследовательского института (SwRI) поставили цель определить, где находится край солнечного пузыря, чтобы точнее оценить момент, когда New Horizons достигнет этой границы.

В двух научных работах, опубликованных в журналах Astrophysical Journal и Advances in Space Research, учёные предполагают, что New Horizons покинет Солнечную систему уже в 2029 году или не позднее 2040 года.

Защитный пузырь

Чтобы понять, с чем предстоит столкнуться зонду, сначала нужно разобраться в защитном пузыре Солнечной системы. Солнце испускает постоянный поток заряженных частиц, известный как солнечный ветер, который проходит мимо всех планет.

Этот поток формирует гигантский пузырь в форме кометы вокруг Солнечной системы, называемый гелиосферой. Гелиосфера выступает в роли огромного щита, защищающего Солнечную систему от галактического космического излучения.

На сегодняшний день единственными аппаратами, вышедшими за пределы гелиосферы, стали Voyager 1 и Voyager 2. Когда эти зонды пересекли границу в 2012 и 2018 годах соответственно, учёные зафиксировали первый крупный рубеж на выходе из среды Солнечной системы, известный как ударная волна торможения. Эта граница отмечена резким падением скорости солнечного ветра при столкновении с межзвездным ветром.

Джонатан Гассер, исследователь SwRI и ведущий автор одной из работ, в заявлении отметил:

Мы хотим понять, когда аппарат New Horizons достигнет ударной волны торможения, чтобы подготовиться к проведению измерений и загрузке данных об этом регионе.

За горизонтом

Авторы нового исследования решили предсказать местоположение ударной волны торможения в направлении движения New Horizons. Для этого они изучили внешние границы гелиосферы, включая ударную волну торможения и гелиопаузу, где солнечный ветер резко замедляется при взаимодействии с межзвездным веществом.

Джонатан Гассер добавил:

На основе нашего исследования мы прогнозируем, что New Horizons столкнётся с ударной волной торможения уже в 2029 году или не позднее 2040 года.

Такой разброс объясняется тем, что эти границы постоянно расширяются и сжимаются в ответ на меняющиеся условия Солнца.

Солнце проходит через 11-летний цикл, характеризующийся колебаниями магнитной активности. Во время солнечного максимума, пика цикла, гелиосфера расширяется. В период солнечного минимума, когда Солнце относительно спокойно, ослабевающий солнечный ветер приводит к сжатию гелиосферы.

Джонатан Гассер также пояснил:

Возможно, что New Horizons пересечёт границу более одного раза, так как гелиосфера продолжает расширяться и сжиматься.

New Horizons стартовал 19 января 2006 года и провёл почти 15 лет в путешествии к дальним рубежам Солнечной системы, находясь примерно в 50 раз дальше от Солнца, чем Земля. Оттуда аппарат исследует пояс Койпера, кольцо ледяных объектов, простирающееся сразу за орбитой Нептуна.

Аппарат первым посетил Плутон в июле 2015 года, совершив самый дальний пролёт в истории. В 2019 году New Horizons приблизился к следующей цели – двойному объекту, позднее названному Аррокот, что на языке коренных народов Америки означает "небо". Это самый удалённый и самый примитивный объект, когда-либо исследованный космическим аппаратом.

Закат на Плутоне

Пока New Horizons продолжает путь к межзвездному пространству, учёные узнают всё больше о пузыре, защищающем Солнечную систему. Хизер Эллиотт, исследователь SwRI и ведущий автор одной из работ, в заявлении сказала:

Изучение гелиосферы похоже на решение космической головоломки. Мы не только узнаём больше о том, где заканчивается влияние Солнца, но и глубже понимаем границу между нашей Солнечной системой и межзвездным пространством, что становится важным шагом на пути к планированию будущих межзвездных путешествий.

Как далеко доберется аппарат от Земли – покажут ближайшие годы, возможно, десятилетия.