Солнечная система - это не только Солнце, планеты, луны, астероиды, кометы и метеороиды. Солнечная система - это также солнечный ветер, постоянно излучаемый нашей звездой. Там, где он заканчивается, начинается межзвездное пространство.
Несмотря на годы исследований, мы до сих пор не знаем, где на самом деле заканчивается влияние солнечного ветра. Ветровой поток очень силен вблизи Солнца, но чем дальше, тем меньше объем частиц ветра и их количество. В какой-то момент у этих частиц больше нет энергии, чтобы проталкиваться через межзвездную среду. Здесь находится гелиопауза, граница между нашим «пузырем», образованным Солнцем, и межзвездным пространством.
Можно ошибочно предположить, что ничто не препятствует солнечной радиации, ведь межзвездное пространство гораздо разряженней, чем пространство внутри Солнечной системы. Однако это не меняет того факта, что межзвездное пространство не является идеальной пустотой. Мы найдем там немного (но все же) атомов и космических лучей. На этом наш солнечный ветер останавливается. Прекращается господство Солнца, и межзвездный ветер становится лидером.
До сих пор мы измерили расстояние до гелиосферы только в двух местах космического пространства. Зонды "Вояджер-1" и "Вояджер-2", отправленные с Земли в 1977 году для изучения внешней Солнечной системы, уже преодолели этот барьер и вышли в межзвездное пространство. "Вояджер-1" находился на расстоянии 121 астрономической единицы от Солнца, а "Вояджер-2" находился на расстоянии 119 астрономических единиц от Солнца. Согласно определению, 1 а.е. - это среднее расстояние между Землей и Солнцем, то есть примерно 150 миллионов км. Оба зонда обнаружили гелиопаузу примерно в 18 млрд км от Солнца.
IBEX предоставляет дополнительную информацию
Когда частицы солнечного ветра достигают границы гелиосферы, они иногда сталкиваются с частицами межзвездного ветра. В этих столкновениях образуются так называемые энергетические нейтральные атомы (ENA), которые затем возвращаются внутрь Солнечной системы. Энергия этих атомов зависит от энергии частиц солнечного ветра в момент столкновения с частицами межзвездного ветра. Поскольку солнечный ветер не всегда дует одинаково, теоретически можно определить, когда была испущена исходная частица солнечного ветра. На основании этого можно узнать, когда и на каком расстоянии она должна была отскочить от гелиопаузы. Обычно время от выпуска до регистрации ENA составляет от двух до шести лет.
Именно на основе такой информации, собранной в 2009-2019 годах спутником Interstellar Boundary Explorer (IBEX), ученые создали новую трехмерную карту гелиосферы. Таким образом, мы получили примерную форму окружающего нас космического пузыря. Пузырь оказался кометоподобной формы. Его хвост тянется минимум на 350 а.е. (дальше IBEX не видит). С другой стороны оба края границы гелиосферы находятся на расстоянии 110-120 а.е. от Солнца.
IBEX продолжит свои наблюдения как минимум до 2025 года.