С момента запуска в 1977 году космические зонды Voyager 1 и Voyager 2 стали ключевыми инструментами для изучения границ нашей Солнечной системы и того, что находится за её пределами. Недавние данные, полученные этими аппаратурами, открывают перед учёными новые горизонты понимания природы гелиосферы — гигантской защитной «пузыри», создаваемой солнечным ветром. Одним из самых поразительных результатов стала фиксация так называемой «огненной стены» или «стены огня» с температурой от 30 000 до 50 000 Кельвин, расположенной на самом краю гелиосферы, где солнечный ветер сталкивается с межзвёздной средой.Гелиосфера представляет собой объемное пространство, наполненное заряженными частицами, исходящими от Солнца, которые движутся сквозь космос и создают вокруг нашей звезды масштабное магнитное поле. Именно благодаря этому магнитному пузырю Земля и все планеты Солнечной системы находятся под защитой от большинства галактических космических лучей и межзвёздного излучения.
Грани гелиосферы называют гелиопаузой — местом, где давление от солнечного ветра становится равным давлению межзвёздного ветра, то есть потока частиц, движущихся в межзвёздном пространстве. Именно там и обнаружена необычная горячая область.До миссии Voyager учёные лишь теоретизировали о том, где на самом деле находится гелиопауза и каковы её характеристики. Переход зондов через эту границу подтвердил, что гелиопауза находится гораздо дальше, чем предполагалось ранее, и что её форма и положение колеблются в зависимости от активности Солнца. NASA объясняет это явление тем, что поверхность гелиопаузы меняется, подобно легким, которые расширяются и сжимаются — солнечный ветер имеет собственный «ритм», что влияет на границу гелиосферы.
Когда Voyager 1 25 августа 2012 года первым из людей пересёк гелиопаузу, а затем в 2018 году к нему присоединился Voyager 2, аппараты зафиксировали в месте перехода резкое повышение температуры — от 30 000 до 50 000 Кельвин, температура в десятки раз превышающая поверхности самой Солнечной системы. Несмотря на экстремальные тепловые показатели, плотность частиц в этом регионе очень низка, поэтому высокая температура не представляла угрозы для работать аппаратуры. Именно по этой причине место и прозвали «стеной огня» или «огненной стеной».Суть этого явления объясняется взаимодействием двух ветров — солнечного и межзвёздного. Солнечный ветер — поток частиц, исходящих от Солнца, распространяется по всей Солнечной системе и за её пределами.
Когда он сталкивается с более плотным и холодным межзвёздным ветром, где-то между ними возникает область резкого сжатия и нагрева. По аналогии с тем, как нос корабля создает волну при движении по воде, на границе гелиосферы формируется «волновой фронт» или ударная волна, где поднимается температура и меняется структура магнитного поля.Наблюдения Voyager также показали неожиданное совпадение направления магнитного поля внутри гелиосферы и за её пределами. Это явление было загадочным для учёных и подтверждалось лишь после появления данных от Voyager 2, что указывает на комплексные процессы взаимодействия магнитных полей и плазмы на границе гелиосферы. Это важное открытие проливает свет на физику взаимодействия нашего Солнца с межзвёздной средой и позволяет лучше понять, каким образом наше космическое окружение защищает планеты от опасных космических излучений.
Важно понимать, что Солнечная система не ограничивается орбитой Плутона или расположением её планет. Граница, обнаруженная Voyager, значительно дальше. Кроме гелиопаузы, существуют дальние области, такие как облако Оорта — облако космических объектов, находящихся на границе солнечного влияния. Эти зоны остаются малоизученными и продолжают быть предметом исследований, поскольку именно там Солнечная система встречается с межзвёздным пространством и начинает смешиваться с ним.«Огненная стена» — не твёрдая физическая преграда, а скорее подвижная, изменяющаяся область, которую постоянно «дышат» циклы активности Солнца, такого как солнечные вспышки и увеличение или уменьшение солнечного ветра.
Исследования Voyager позволяют предположить, что в будущем возникнут более точные модели гелиосферы и её взаимодействия с внешней средой. Это важно не только для науки, но и для будущих космических миссий, выходящих за пределы Солнечной системы.Постоянная отправка данных с настойчивых зондов Voyager уже почти полвека обеспечивает учёных уникальной информацией. Несмотря на преклонный возраст космических аппаратов и их расстояние от Земли — более 23 миллиардов километров — они продолжают функционировать и передавать данные, несмотря на разрушительное воздействие экстремальных условий, включая длительное нахождение в «огненной стене» гелиопаузы.Открытие уникальных условий на границе Солнечной системы является важным этапом для космической науки, поскольку помогает понять, как звёзды влияют на окружающее пространство и как формируются защитные оболочки вокруг них.
