Размер Солнечной системы: Вояджеры расскажут, с кем мы граничим в мире других звезд

Источник: https://www.m24.ru

ФАКТЫ О КОСМОСЕ | В 2022 году американские учёные расшифровали данные с трёх межкосмических научных станций: двух Вояджеров и станции NASA «IBEX». Выяснилось, что на самых дальних окраинах Солнечной системы (там, где наша система соприкасается с остальной частью космоса) структура имеет рельефную «поверхность»… Но что это значит в действительности, если «простыми словами»?

Как возникла Солнечная система, что в неё входит?

В Солнечной системе центральное место занимает наша звезда — Солнце, состоящее из газа (водорода и гелия). Все остальные объекты имеют второстепенное значение и движутся вокруг Солнца, так как центральная звезда – это 99,86% всей массы нашей системы. Гравитационное поле Солнца значительно сильнее, чем у любых планет или других тел в системе –вместе взятых. Именно сила притяжения Солнца удерживает все планеты и другие объекты на своих орбитах.

Таким образом, несмотря на большую массу некоторых планет (пример: Юпитер или Сатурн) по сравнению с другими малыми телами в системе, по силе притяжения (гравитационной силе) самое сильное — это Солнце.

Источник: https://ru.wikipedia.org | Объекты изображены в натуральном цвете и фактическом масштабе друг по отношению к другу. Солнце — центральная звезда, источник света и энергии для всей системы. Не так давно Плутон считался девятой планетой системы, но после 2006 года его исключили из этого списка. Теперь в нашей системе лишь 8 полноценных планет, а Плутон отнесли к малым карликовым планетам. Ещё Плутон относится к транснептуновым объектам (ТНО) – это объекты, которые находятся дальше Нептуна и удалены от Солнца более чем на 30 а.е. Величина «а.е.» расшифровывается как «астрономическая единица» – это среднее расстояние от Земли до Солнца, величина равна 150 млн км (листайте галерею изображений)

Все объекты Солнечной системы, включая Солнце и планеты, образовались из одного общего облака газа и пыли, которое назвали протопланетным облаком (или солнечным туманом). Произошло это примерно 4,57 млрд лет назад. При этом и Земля, и Солнце образовались примерно в одно и то же время: Солнце чуть раньше, Земля позже. Весь процесс занял от нескольких миллионов до десятков миллионов лет – по космическим меркам это «быстро»…

В результате гравитационного сжатия и быстрого вращения этого протопланетного облака сначала в центре образовалось Солнце, затем оставшиеся частицы начали объединяться и формировать планеты, включая Землю. В течение этого времени происходило интенсивное столкновение и слияние мелких тел, формировались крупные тела — планеты, спутники и астероиды. Кстати, именно в этот период «массовых столкновений» у многих планет появились спутники. Предполагается, что так было и с нашей Луной. Читайте подробнее об этом в статье «Учёные: Луна не только уменьшается в размерах, но и отдаляется от Земли».

Поэтому Солнце и Земля — это продукты одного процесса. Они произошли из единого вещества, хотя со временем и претерпели разные сценарии формирования и эволюции.

А вот ближайшая к нам другая система со звездой Альфа Центавра образовалась немногим раньше нашего Солнца – около 5 млрд лет назад. Вернее, 5 млрд лет назад в соседней системе одновременно появилось сразу 3 звезды Центавра, все они находятся по соседству с нами и вращаются вокруг друг друга. Это как если бы у нас было 3 Солнца. Следующая по удалённости от нас звезда Барнарда (красный карлик) значительно старше – ей около 7-8 млрд лет.

Источник: https://ru.wikipedia.org | К слову сказать, что свет от Солнца до Альфа Центавры достигает за 4,37 земных года (скорость света величина постоянная и равна 300 тысяч км/с). Эту соседнюю звезду можно увидеть в наземные телескопы лишь в Южном полушарии, например, в странах Южной Америки, Австралии, Океании – она достаточно яркая. При этом исходящий свет, который мы будем наблюдать от этой звезды в настоящий момент в телескопе, был испущен Альфой Центавра аж 4,37 лет назад (!). То есть мы не сможем увидеть, к примеру, сиюминутную вспышку на Альфе, но увидим эту вспышку спустя 4 года…

Есть в космическом пространстве ещё более старые звёзды, которым около 13 млрд лет, то есть ровно столько, сколько существует вообще весь космос… Как формировался космос в целом, читайте в статье – «Поймай меня, если сможешь…» – тайны чёрной космической материи.

А что ещё в Солнечной системе есть дальше планет?

Солнечная система не заканчивается сразу же после Урана и Нептуна. Влияние Солнца (его гравитация, поток плазмы в виде испускаемых заряженных частиц протонов и электронов – или просто «солнечный ветер») простирается ещё очень далеко за пределы 8 планет нашей системы. Как раз то место, где заканчиваются силы нашего Солнца, называют границей гелиосферы.

Источник: engadget.com | Благодаря защитному «гелио-пузырю» всё, что есть в Солнечной системе, защищено от высокоэнергетических частиц из межзвёздного пространства. Отсутствие гелиосферы делало бы условия для жизни на Земле более опасными и непредсказуемыми, возможно, что и вовсе невозможными из-за увеличения радиационной нагрузки на атмосферу и поверхность нашей планеты (листайте галерею изображений)

Источник: https://comicvine.gamespot.com | По мнению специалистов NASA, Солнечная система движется в галактике Млечный путь относительно своего центра со скоростью примерно 828 000 километров в час (или 230 км/с). Орбитальное движение нашей системы вокруг центра галактики занимает примерно 225–250 миллионов лет (галактический год). В целом, эта скорость позволяет нашей системе быстро перемещаться по галактике, но благодаря огромным размерам Млечного Пути и расстояниям, это ощущается как стабильное движение

Гелиосфера — это область вокруг Солнца, в которой солнечный ветер (поток заряженных частиц) доминирует над межзвёздной средой. Она представляет собой «магнитный пузырь», который защищает планеты и другие объекты в нашей системе от космических лучей и межзвёздных радиационных частиц. За пределами гелиосферы находится межзвёздное пространство, где влияние солнечного ветра ослабевает, и начинают преобладать силы межзвёздной среды — материала, заполняющего пространство между звёздами в галактике. Межзвёздное пространство состоит из газа (водород, гелий и других), пылевых частиц (кремний, углерод, металлы и др.), электромагнитных полей, космических лучей и гипотетической тёмной материи.

Гелиосфера помогает смягчать влияние межзвёздных частиц, в том числе на магнитное поле Земли. Без неё магнитосфера могла бы стать менее стабильной, что негативно повлияло бы на защиту нашей планеты от космической радиации.

Источник: jpl.nasa.gov | Если гелиопауза — это граница, где заканчивается влияние солнечного ветра, и начинается межзвёздное пространство, то сразу за ней следует гипотетическое облако Оорта. Это удалённое, разреженное облако ледяных тел и комет. Это облако находится в диапазоне от 2 000 до 100 000 астрономических единиц (а.е.) от Солнца (листайте галерею изображений)

Источник: https://ru.wikipedia.org | Облако Оорта (изображено на нижнем левом рисунке голубым кругом) не входит в гелиопаузу. Оно расположено за её границей и считается частью межзвёздного пространства, хотя и связано с нашей системой через гравитационные влияния и кометы, которые могут выходить из облака Оорта, достигая внутренних частей Солнечной системы. Таким образом, гелиопауза — это граница внутри системы, а облако Оорта — это её внешняя часть, расположенная за пределами этой границы. На нижнем правом рисунке изображена орбита Седны (красным цветом) – транснептунового объекта на примере «карлика» - Плутона (листайте галерею изображений)

На границе гелиопаузы солнечный ветер практически полностью замедляется и перестаёт доминировать над межзвёздной средой. В результате за гелиопаузой начинается область межзвёздного пространства, где влияние солнечной активности сильно снижается.

Какие межкосмические станции помогают нам изучать границы космоса?

Исследования этой области сегодня ведутся с помощью космических аппаратов Вояджер-1 и Вояджер-2, которые в 2012 и 2018 годах пересекли гелиопаузу и вышли в межзвёздное пространство. Эти космические аппараты были запущены NASA ещё в 1977 году с целью исследования внешних планет и межзвёздного пространства.

Источник: https://tass.ru/ | Вояджер-1 в 2012 году стал первым созданным человеком объектом, вышедшим за границы гелиосферы — границы влияния солнечного ветра. Например, на конец 2023 года расстояние от Земли до Вояджера-1 было около 22,7 миллиардов километров (152 а. е.). Вояджер-2 находится на расстоянии около 19,5 миллиардов километров (130 а. е.) от Земли. Оба аппарата вышли за границы гелиосферы и путешествуют в межзвёздном пространстве со скоростью 17 километров в секунду (листайте галерею изображений)

Вояджеры до сих пор остаются на связи с Землёй (!) и даже передают нам небольшие данные. В марте 2025 года специалисты NASA приняли решение отключить практически все функции аппаратов, продолжают работать лишь несколько инструментов. Сделано это с целью экономии заряда. Хотя они и работают благодаря 13,5 кг первоначально заложенного в далёком 1977 году радиоактивного плутония-238, всё же и этой массе заряда есть предел.

Прогнозируется, что таким образом аппараты прослужат до 2030 года, после чего погрузятся в вечную тишину… Но Вояджеры и без того выполнили сверхнорму исследований от тех, что планировались в 1970-е годы прошлого века... Сегодня время передачи радиосигнала с аппаратов на Землю составляет около 23,5 часов (для Вояджера-1) и 19,5 часов (для Вояджера-2).

Ещё один аппарат, который был создан специально для изучения межзвёздного пространства, – это станция IBEX (Interstellar Boundary Explorer). На русский язык «IBEX» переводится как «горный козёл». NASA запустила его в 2008 году с основной задачей — исследовать границы нашего солнечного пространства, особенно взаимодействие солнечного ветра (плазмы Солнца) с межзвёздной средой.

Источник: https://scitechdaily.com | Так выглядит межкосмическая станция IBEX. Уже сейчас полученные от аппарата данные показывают, что граница гелиосферы не является идеально сферической, а имеет сложную структуру. IBEX находится примерно на той же орбите, что и Земля, но даже находясь в этом положении, он успешно справляется со своей исследовательской задачей. Цель аппарата «ловить» частицы межзвёздной среды, благодаря этому учёные смогут воссоздать карту границ гелиосферы. Изучать гелиосферу необходимо, это поможет понять, как радиация остального космоса влияет на объекты в нашей системе и напрямую на нас

На сегодня астрофизики владеют информацией лишь о среднем расстоянии до границ Солнечной системы. Известно, что после восьмой планеты Нептун магнитное поле Солнца распространяется ещё примерно на 4 таких же расстояния. Предполагается, что в результате исследований космоса с помощью IBEXучёные смогут воссоздать точную карту границ Солнечной системы – границы гелиопаузы и распространения действия гелиосферы в целом.

Источник: https://www.nasa.gov | Солнечная система находится в галактике Млечный путь. По информации NASA в нашей галактике находится ещё 3916 других звёздных (солнечных) систем. От нашего Солнца до центра галактики около 26 000 световых лет. Это означает, что свет, исходящий от центра галактики, достигает нас за 26 тысяч лет

Подпишись на канал ФАКТОРИКУМ - не пропусти интересные новости

Что из последних данных передали Вояджеры и IBEX на Землю про межзвёздное пространство?

Последние данные, полученные от межкосмических аппаратов о межзвёздном пространстве, дали астрофизикам повод для новых размышлений.

1. Плотность межзвёздной среды(всё, что после границы Солнечной системы) очень низкая. Аппараты измерили и зафиксировали очень низкую плотность частиц — примерно 0.08 частиц на кубический сантиметр, что в миллионы раз меньше плотности в солнечной системе.
2. Температура межзвёздных частицна отдельных участках межзвёздного пространства очень высокая: от 2700 °C до 4700 °C, что свидетельствует о наличии сверхгорячих газов и пыли в межзвёздном пространстве.
3. Вояджеры зафиксировали магнитное поле межзвёздной среды со средней силой около 0.5 нанотесла (нТл), что значительно слабее магнитных полей внутри Солнечной системы.
4. Аппараты подтвердили, что солнечный ветер полностью исчезает за границей гелиосферы. При этом межзвёздное пространство — это область, где доминирует межзвёздный газ и магнитные поля именно межзвёздного пространства, а вот сила Солнца здесь уже никак не действует.
5. Наконец, учёные обнаружили рельефную «поверхность» на границе Солнечной системы. Специалистам удалось зафиксировать заряженные нейтральные атомы во время столкновения частиц солнечного ветра и частиц межзвёздного пространства. Часть частиц отбросило обратно в межзвёздную среду, а часть, наоборот, в Солнечную систему. Учёные использовали этот момент для измерений по типу «космической эхолокации». После столкновения частиц образовалась сильная «рябь» на границах Солнечной системы. Это свидетельствует о неоднородной структуре окраин гелиосферы.

В сентябре 2025 года NASA отправит ещё один космический зонд IMAP, который поможет измерить выбросы нейтральных атомов с большей точностью. Цель аппарата – продолжить изучение гелиосферы и гелиопаузы, находясь на орбите между Землёй и Солнцем.

Лайки, комментарии, подписка приветствуются!

Читайте далее: Российские медики смогут прогнозировать тромбозы: «Быть или не быть тромбам?»

#солнце #космос #звезды #астрофизика