Ученые из университета Беркли, Калифорния, закончили исследование отдаленных областей гелиосферы – района космоса, в котором присутствуют потоки заряженных частиц, испускаемых Солнцем. В 2007 году было обнаружена, что энергия таких потоков (называемых солнечным ветром) в отдаленных районах гелиосферы (heliosheath) на 70 процентов ниже расчетной. В результате исследования астрономам удалось найти недостающую энергию. Работа ученых опубликована в журнале Nature
Космическая программа "Стерео" ("STEREO") изначально была направлена на изучение Солнца. В рамках этой программы на орбиту были выведены два спутника с научным оборудованием. На каждом был установлен супратермальный электронный детектор, предназначенный для обнаружения электронов. Как выяснилось, такие детекторы могут улавливать так называемые нейтральные энергетические атомы. Они образуются при попадании плазмы в разряженную среду. Ионы плазмы начинают сталкиваться с атомами среды, порождая поток быстрых атомов, называемых нейтральные энергетические атомы.
Такие атомы движутся со скоростью ионов, сохраняя информацию о породившей их плазме. Кроме того, они не подвержены воздействию магнитных полей, поскольку не обладают электрическим зарядом. Изучая потоки таких атомов, идущие из дальних районов гелиосферы, ученым удалось получить карту распределения ионов плазмы.
Средняя скорость солнечного ветра рядом с Солнцем составляет 450 километров в секунду. Область гелиосферы, где скорость частиц становится дозвуковой, называется границей ударной волны. За этой границей лежит наименее изученная область гелиосферы. Именно там ионы солнечного ветра взаимодействуют с частицами межзвездного газа и порождают нейтральные энергетические атомы, которые регистрировала аппаратура на борту спутников "Стерео".
Граница ударной волны была обследована аппаратами "Вояджер 1" и "Вояджер 2". Они установили, что энергия космического ветра после пересечения границы составляет менее трети от энергии солнечного ветра до пересечения. Новые данные, полученные "Стерео", показывают, что недостающая энергия содержится в облаках ионов, заполняющих гелиосферу.