Что после солнечной системы
Что находится за пределами Солнечной системы?
Космические зонды «Вояджер-1» и «Вояджер-2» позволили человечеству познакомиться с Солнечной системой. До запуска аппаратов в 1977 году мы практически ничего не знали о большинстве планет нашего галактического дома. Как пишет в своей книге «Голубая точка. Космическое будущее человечества» астроном и популяризатор науки Карл Саган, «эти аппараты поведали нам о чудесах других миров, об уникальности и хрупкости нашего, о рождениях и закатах. Они открыли нам отдаленные уголки Солнечной системы. Именно они исследовали тела, которые, возможно, станут родиной наших далеких потомков». Сегодня, 43 года спустя «Вояджеры» по-прежнему бороздят космические просторы и отправляют на Землю данные о том, что их окружает – таинственное, темное межзвездное пространство. Будучи первыми искусственными объектами, покинувшими нашу Солнечную систему, «Вояджеры» рискуют вторгнуться на неизведанную территорию, находящуюся в миллиардах километров от дома. Ни один другой космический корабль еще не заплывал так далеко в космический океан.
За пределами сферы влияния нашей звезды скрывается холодное, таинственное межзвездное пространство
Если считать пределом Солнечной системы расстояние, на котором наша звезда больше не может удерживать на орбитах какие-либо тела, то «Вояджеры» проведут в ней еще десятки тысяч лет.
Астроном, астрофизик, популяризатор науки Карл Саган («Голубая точка. Космическое будущее человечества»).
Что такое межзвездное пространство?
Вдали от защитных объятий Солнца край Солнечной системы кажется холодным, пустым и безжизненным местом. Неудивительно, что зияющее пространство между нами и ближайшими звездами долгое время казалось пугающе огромным пространством небытия. До недавнего времени это было место, куда человечество могло заглянуть лишь издалека.
Астрономы уделяли межзвездному пространству лишь мимолетное внимание, предпочитая вместо этого сконцентрировать внимание телескопов на светящихся массах соседних звезд, галактик и туманностей. Между тем оба «Вояджера» до сих пор отправляют на Землю данные из этой странной области, которую мы называем межзвездным пространством.
На протяжении последнего столетия ученые строили картину того, из чего состоит межзвездная среда, в основном благодаря наблюдениям с помощью радио и рентгеновских телескопов. Они обнаружили, что межзвездное пространство состоит из чрезвычайно диффузных ионизированных атомов водорода, пыли и космических лучей, перемежающихся плотными молекулярными облаками газа, которые считаются местом рождения новых звезд.
Но его точная природа непосредственно за пределами нашей Солнечной системы была в значительной степени загадкой, главным образом потому, что Солнце, все планеты и пояс Койпера содержатся в гигантском защитном пузыре, образованном солнечным ветром, известным как гелиосфера.
Когда Солнце и окружающие его планеты проносятся через галактику, этот пузырь ударяется о межзвездную среду, как невидимый щит, удерживая большинство вредных космических лучей и других материалов.
Размер и форма гелиосферного пузыря изменяются по мере прохождения через различные области межзвездной среды. На изображении показао местоположение космических аппаратов «Вояджер-1″и «Вояджер-2».
Но его спасательные свойства также затрудняют изучение того, что лежит за пределами гелиосферы. Вот почему по мнению некоторых ученых единственный способ получить представление о межзвездном пространстве – это улететь далеко от Солнца, оглянуться назад и получить изображение из-за пределов гелиосферы. Но это не простая задача – по сравнению со всей галактикой Млечный Путь наша Солнечная система выглядит меньше, чем рисовое зернышко, плавающее посреди Тихого океана. И все же, «Вояджеры» находятся далеко от внешнего края гелиосферы.
Еще больше интересных статей о том, какие тайны Солнечной системы открыли роботизированные зонды «Вояджер», читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте.
Гелиосфера и солнечный ветер
Гелиосфера, как выяснили ученые, неожиданно велика, что говорит о том, что межзвездная среда в этой части галактики менее плотна, чем считалось раньше. Солнце прорезает путь через межзвездное пространство, словно корабль, движущийся по воде, создавая «носовую волну» и протягивая за ней след, возможно, с хвостом (или хвостами) в форме, подобной форме комет. Оба Вояджера прошли через «нос» гелиосферы, и поэтому не предоставили никакой информации о хвосте.
«По оценкам «Вояджеров», гелиопауза имеет толщину около одной астрономической единицы (149 668 992 километров, что составляет среднее расстояние между Землей и Солнцем). На самом деле это не поверхность. Это регион со сложными процессами. И мы не знаем, что там происходит,» – рассказал BBC.com Джейми Рэнкин, исследователь из Принстонского университета.
Солнечным ветром исследователи называют поток ионизированных частиц, исходящих из солнечной коры (со скоростью 300—1200 км/с) в окружающее космическое пространство. Солнечный ветер – один из основных компонентов межпланетной среды.
Так, в представлении художника, выглядит солнечная буря, обрушившаяся на Марс.
И хотя всплески солнечного ветра могут предоставить ученым интересные данные о том, что происходит в межзвездном пространстве, они, по-видимому, оказывают удивительно небольшое влияние на общий размер и форму гелиосферы.
Оказывается, то, что происходит вне гелиосферы, имеет гораздо большее значение, чем то, что происходит внутри нее.
Солнечный ветер может нарастать или ослабевать с течением времени, не оказывая существенного влияния на пузырь. Но если этот пузырь переместится в область галактики с более плотным или менее плотным межзвездным ветром, то он начнет сжиматься или расти. Ну что же, надеемся, что «Вояджеры» еще долго будут отправлять на Землю данные о том, что их окружает, а мы с вами наконец подробнее узнаем о том, что именно происходит в этом таинственном межзвездном пространстве.
За пределами Солнечной системы
Солнечная система > За пределами
Что находится за пределами Солнечной системы: спутники и планеты, интересные факты, космический аппарат Вояджер и золотая пластинка, исследование, расстояние.
После того, как мы пересекли орбиту Плутона, мы оказываемся за пределами Солнечной системы, где наше Солнце уже утратило свою власть над возможными планетами, спутниками, кометами и астероидами. Так мы вступили в межзвездное пространство. С этого самого момента, мы больше не столкнемся с каким-то другим объектом, пока не достигнем ближайшей звездной системы. Давайте совершим полет за пределы Солнечной системы и узнаем интересные факты.
10 фактов, которые необходимо знать о За пределами Солнечной системы
Великое Запределье Солнечной системы
Расстояния между звездами настолько огромны, что путешествие до самой ближайшей звезды от Солнца займет 4 года, и это еще учитывая передвижение со скоростью света. Космические аппараты Пионер-10, Пионер-11, Вояджер-1 и Вояджер-2 станут самыми первыми объектами, сделанными руками человека, которые покинут Солнечную Систему и выйдут за ее пределы.
Спиральная галактика NGC 7331 очень похожа на наш Млечный Путь
«Золотая» пластинка» за пределами Солнечной системы
В случае обнаружения в Космосе разумных форм жизни, НАСА снабдила оба корабля Вояджера, вышедших за пределы Солнечной системы, аудио-диском под названием «Звуки Земли». 12-дюймовая медная пластинка содержит приветствия землян на 60 языках, музыку нескольких разных культур, звуки природы: океана, грозы, щебетанье птиц, песню кита и др. Она могла бы носить название «Величайшие Хиты планеты Земля».
Доска, установленная на борту Пионера и Вояджера, которая показывает местоположение Земли в Солнечной системе
Также на диске содержится электронная информация, которую достаточно развитая цивилизация сможет конвертировать в картинки, диаграммы, напечатанные послания, включая послание от президента Картера. Оба корабля – Пионер и Вояджер также оснащены доской, показывающей местонахождение нашей солнечной системы по отношению к 14 пульсару и центру Млечного Пути. Эти космические аппараты на самом деле могут стать послами в неизведанное пространство.
Когда мы приблизились к внешним пределам Солнечной Системы, мы не нашли там ничего, кроме сплошной пустоты. За пределами нашей родной системы лежат великие загадки глубокого космоса. Расстояние тут настолько велико, что просто завораживает. Самая ближайшая звезда находится на расстоянии 4-х световых лет. Это значит, что потребуется лететь 4 года со скоростью света, чтоб только добраться до нее.
Необходимо преодолевать расстояние в 186000 миль в секунду. Мы можем только смотреть в эту пустоту при помощи телескопов и чувствовать себя маленькими и ничтожными перед всей этой бесконечностью. На этом наше путешествие по Солнечной Системе заканчивается.
Специалист по космическим исследованиям Владислав Измоденов о контакте солнечного ветра с межзвездной средой, миссии «Вояджеров» и гравитации Солнца:
Эту аномалию «Вояджеры» обнаружили за пределами Солнечной системы: неожиданные открытия
В 2020 году «Вояджер-2» обнаружил нечто удивительное: по мере удаления от Солнца плотность пространства увеличивается.
Аналогичные показатели на Землю передавал «Вояджер-1», который вышел в межзвездное пространство в 2012 году. Данные показали, что увеличение плотности может быть особенностью межзвездной среды.
Солнечная система имеет несколько границ, одна из которых, называемая гелиопаузой, определяется солнечным ветром, а точнее его существенным ослаблением. Пространство внутри гелиопаузы — это гелиосфера, а пространство за ее пределами — это межзвездная среда. Но гелиосфера не круглая. Она больше напоминает овал, в котором Солнечная система находится на переднем крае, а за ней тянется некое подобие хвоста.
Оба «Вояджера» пересекли гелиопаузу на переднем крае, но с разницей в 67 градусов по гелиографической широте и 43 градуса по долготе.
Межзвездное пространство обычно считается вакуумом, но это не совсем так. Плотность материи крайне мала, но она все же существует. В Солнечной системе солнечный ветер имеет среднюю плотность протонов и электронов от 3 до 10 частиц на кубический сантиметр, но она тем ниже, чем дальше от Солнца.
Согласно подсчетам, средняя концентрация электронов в межзвездном пространстве Млечного пути составляет около 0,037 частиц на кубический сантиметр. А плотность плазмы во внешней гелиосфере достигает примерно 0,002 электрона на кубический сантиметр. Когда зонды «Вояджер» пересекли гелиопаузу, их приборы регистрировали электронную плотность плазмы посредством плазменных колебаний.
«Вояджер-1» пересек гелиопаузу 25 августа 2012 года на расстоянии 121,6 астрономических единиц от Земли (это в 121,6 раза превышает расстояние от Земли до Солнца — примерно 18,1 миллиарда км). Когда он впервые измерил плазменные колебания после пересечения гелиопаузы 23 октября 2013 года на расстоянии 122,6 астрономических единиц (18,3 миллиарда км), то обнаружил плотность плазмы на уровне 0,055 электронов на кубический сантиметр.
Пролетев еще 20 астрономических единиц (2,9 миллиарда километров) «Вояджер-1» сообщил об увеличении плотности межзвездного пространства до 0,13 электрона на кубический сантиметр.
«Вояджер-2» пересек гелиопаузу 5 ноября 2018 года на расстоянии 119 астрономических единиц (17,8 миллиарда километров. 30 января 2019 года он измерил плазменные колебания на расстоянии 119,7 астрономических единиц (17,9 миллиарда километров), обнаружив, что плотность плазмы составляет 0,039 электронов на кубический сантиметр.
В июне 2019 года Приборы «Вояджера-2» показали резкое увеличение плотности до примерно 0,12 электронов на кубический сантиметр на расстоянии 124,2 астрономических единиц (18,5 миллиарда километров).
Чем вызвано увеличение плотности пространства? Одна из теорий заключается в том, что силовые линии межзвездного магнитного поля становятся сильнее по мере удаления от гелиопаузы. Это может вызывать электромагнитную ионную циклотронную неустойчивость. «Вояджер-2» действительно обнаружил усиление магнитного поля после пересечения гелиопаузы.
Другая теория гласит, что материал, уносимый межзвездным ветром, должен замедляться в районе гелиопаузы, образуя подобие пробки, о чем свидетельствует обнаруженное зондом «Новые горизонты» в 2018 году слабое ультрафиолетовое свечение, вызванное накоплением нейтрального водорода в гелиопаузе.
За пределами Солнечной системы
Почти все, изучая в школе астрономию или просто интересуясь звездным небом, более или менее представляют себе Солнечную систему. Знают, что ее центром является наше светило, вокруг которого по своим орбитам вращаются различные небесные тела. Но Вселенная не заканчивается на этом. Она безгранична. Так что же там, за пределами Солнечной системы?
Благодаря использованию орбитального телескопа Кеплер удалось найти много обитаемых планет. Так же мы побывали вне нашей области галактики благодаря межпланетной станции НАСА, запущенной в 70-х годах 20 века. Этот зонд является вершиной технологических и инженерных достижений того времени.
Фото орбитального телескопа Кеплер
Запустили его в далеком 2009 году. В задачи Кеплера входило обнаружение внесолнечных планет. Спустя пару лет ученые начали получать множество снимков. И по последним из них стало очевидно, что зонд справился с поставленной задачей намного лучше, чем ожидалось. И, как говорят ученые, работающие в проекте, таких планетоподобных объектов много. Завершив подсчеты, они полагают, что приблизительно 1,2 % звезд имеют схожие с нашей Землей планеты.
Границы Солнечной системы
Принятая в астрономии граница Солнечной системы начинается на удалении порядка 4,5 миллиарда километров на радиусе орбиты самой дальней планеты Нептун. Здесь же начинается пояс Койпера – масса карликовых ледяных тел, в состав пояса входит Плутон, который до 2006 года считался полноценной планетой.
Где заканчивается Солнечная система? На этот вопрос ответим так. Известный нам мир заканчивается на удалении 14 миллиардов километров. Здесь спровоцированный нашим светилом поток ионизированных космических частиц сталкивается с межзвёздным веществом, еще называемый солнечный ветер, и создает ударную волну. В этой области начинается межзвездное пространство, образуя конечную границу. При этом гравитация центральной звезды еще действует, но ее величина уже достаточно мала. Покидая мир рядом с Солнцем, мы надеемся найти фрагмент Вселенной, аналогичный нашему.
Очень жаль, что звездолёт, который позволит полететь человеку за переделы Солнечной системы, еще не изобретён.
Гелиопауза Солнечной системы
Как понять что такое Гелиопауза? Это мнимая граница, что возникла меж внешним слоем солнечного ветра и газом, движущимся в межзвёздной среде. Расстояние, на котором происходит мнимое ограничение гелиосферы. примерно 100 а.е. от нашего светила.
Как раз саму гелиопаузу смог пересечь «Вояджер» в уже далеком августе 2013. Он попал в область, которую астрономы назвали как «смешанная переходная зона межзвездного пространства». Несмотря на такое удаление от нашего дома, Вояджеру предстоит еще огромный путь через облако Оорта. Еще ни один десяток тысяч лет космический зонд на себе будет чувствовать притяжение нашего светила.
Что находится за пределами Солнечной системы?
Фото орбитального телескопа Вояджер 1
Американские корабли серии Вояджер были запущены в 1977 году учеными НАСА с целью исследования окраин области влияния Солнца, поиска и исследования внесолнечных планет. Оба беспилотника успешно достигли Сатурна и Юпитера, передав на землю четкие качественные снимки газовых гигантов. После чего Вояджер-2 пошел к Урану и Нептуну, а Вояжер-1 направился к границам нашей системы. К 2100 году, то есть более, чем через 80 лет Вояджер-1 окажется на расстоянии около 65 миллиардов километров от Солнца и полностью покинуть пределы Солнечной системы. На сегодня это единственный робот, отдалившийся от Солнца на такое расстояние. На борту Вояджера находится информация о Земле, ее положении в Космосе, ее жителях, флоре и фауне.
Медная пластина с информацией о Земле
Вы знали? Пять космических аппаратов достигли достаточной скорости для путешествия за пределы нашей Солнечной системы. Voyager 1 перешел в межзвездное пространство в 2012 году. Voyager 2 и New Horizons все еще активны и скоро перейдут в пространство между звездами. Пионеры 10 и 11 также достигли скорости вылета. При этом оба космических аппарата неактивны в течение многих лет. Именно благодаря этим зондам и множеству исследований мы знаем, что находится за Солнечной системой.
Последним рубежом, еще как-то связывающим пространство с Солнцем, является облако Оорта. Оно представлено большим скоплением ледяных глыб. Именно из этой области под воздействием ударной волны и других физических процессов в сторону Солнца периодически устремляются кометы.
И последний важный рубеж, который обрывает любую гравитационную связь с нашей звездой – 9,5 триллионов километров – величина, равная одному световому году.
Планеты вне Солнечной системы
За облаком Оорта начинается реальная пустота, о свойствах которой уже не одно десятилетие спорят астрофизики разных стран. Можно смело говорить, что мир Солнца тут окончен.
Представление художница мира за границей нашей системы
Расчёты показали, что ближайшая соседняя звезда находится на расстоянии четырех световых лет. Кроме того, современные способы изучения космического пространства позволяют ученым обнаруживать экзопланеты. Экзо – с греческого переводится как снаружи, вне (чего-то). То есть в данном случае это внесолнечные планеты.
Визуально обнаружить эти небесные тела невозможно. Это объясняется тем, что они отражают свет своей звезды в сторону, противоположную от Солнца. Для их обнаружения ученые применяют два способа:
Физический смысл метода лучевых скоростей основан на фиксации изменений смены длин, излучаемых световых волн при прохождении планетой траверза Земли, то есть на Доплеровском эффекте. При методе транзитов используется процесс наблюдения за затмением близлежащей звезды, которую перекрывает проходящая между Землей и соседней звездой искомая планета. Фиксируя величину и продолжительность закрытия планетой звезды, ученые ждут повторного закрытия. Минус в долгом ожидании повторного затмения, которое может достигать нескольких земных лет.
Ученые уже выявили 1235 экзопланет, расположенных только в созвездии Лебедя. Оно находится в нашей галактике. По первым подсчетам только одна наша галактика может иметь колоссальное количество планет, а именно — более миллиарда. На их поверхности или в подповерхностных слоях могут существовать живые организмы. Большая часть таких миров расположена ближе к центру галактики. Такие предположения были и раньше, но сейчас, благодаря новейшим космическим исследованиям, это подтверждается наукой.
Классификация экзопланет
Для удобства классификации, открытые экзопланеты ученые, условно, разделили на группы:
Конечно, изучая пространство за пределами нашей звездной системы, человек пытается найти подобные себе формы жизни и хоть на немного приблизиться к разгадкам тайн Вселенной.
Некоторые известные экзопланеты
Kepler-186f
Эта экзопланета расположилась в созвездии Лебедь, вращаясь на своей орбите вокруг звезды Kepler-186. Её размер практически равен размеру Земли. Ученые предполагают, что она имеет твердую поверхность, но информация о массе и химическом составе пока не известна.
Период вращения вокруг своей звезды составляет всего 130 наших суток. При этом Kepler-186f получает энергии от своего светила всего 30 процентов, от той, что получает от Солнца Земля. Состав атмосферы пока установить нельзя, но теоретики говорят о схожести с земным. Освещенность на ней такая, как и у нас. Это открытие для нас важно тем, что есть и другие планеты земных размеров, при этом их орбиты находятся в «зоне жизни».
Kepler-186f и Земля
Kepler-10-C
Найдена в созвездии Дракон, и относится к типу «суперземля». Её светило — желтый карлик, которому 12 млрд. лет. Температура на Kepler — 5600 K, масса 7.4 земных. Первоначальные измерения указывали, что она имеет каменистую структуру. Но дальнейшие исследования д говорят о том, что планета является нестабильной.
Kapteyn b
Что находится за Плутоном?
Как многие из вас знают, Плутон еще совсем недавно считался полноценной планетой Солнечной Системы. Однако открытие в начале XXI века нескольких транснептуновых объектов резко пошатнуло статус Плутона, превратив его во всего лишь карликовую планету. Так что же именно находится за этим далеким ледяным миром и есть ли там что-то по-настоящему интересное?
Плутон — самый крупный объект пояса Койпера
Что такое пояс Койпера?
Когда-то давным давно, когда Солнечная система только закончила свое формирование, вокруг нашей звезды остался вращаться лишний строительный материал, который так никуда и не пригодился. Эта свалка космического мусора постепенно образовала известный многим пояс астероидов и так называемый пояс Койпера, который был назван в честь американского астронома, открывшего спутники Урана и Нептуна. По сути, пояс Койпера представляет собой расширенный пояс астероидов, который массивнее последнего аж в 200 раз. Кроме того, объекты пояса Койпера состоят преимущественно из воды, аммиака и метана, в то время как объекты из пояса астероидов содержат в себе высокую долю углеродистых соединений, а также являются весьма богатыми на полезные ископаемые.
В области пояса Койпера расположены несколько известных человечеству карликовых планет, среди которых наиболее ярко выделяются уже известный нам Плутон, а также Эрида, Хаумеа и Макемаке.
Где находится Эрида?
Когда в 2006 году XXVI Ассамблея Международного астрономического союза классифицировала термин “планета” как объект, удовлетворяющий сразу нескольким ключевым условиям, считавшийся до этого события полноценной планетой, Плутон сразу же лишился своего почетного звания именно из-за открытия нового транснептунового объекта, который назвали Эридой. Так, согласно постулатам конференции, планетой может считаться объект, который не просто вращается вокруг Солнца и имеет форму шара, но и имеет вокруг себя определенное пространство, полностью свободное от других тел. Из-за того, что и Плутон, и Эрида находятся в поясе Койпера и не способны расчистить свои окрестности от других транснептуновых объектов, специалисты, не долго думая над названием, просто именовали все расположенные внутри пояса планетоиды как карликовые планеты.
Эрида — карликовая планета, чье открытие лишило Плутон его планетного статуса
Из-за того, что все транснептуновые карликовые планеты находятся на гигантском расстоянии от Солнца, точно определить размеры этих маленьких миров очень и очень трудно. Вместе с этим считается, что Эрида лишь немногим меньше небезызвестного Плутона, чей диаметр составляет приблизительные 2374 километра.
Одним из самых странных объектов пояса Койпера можно по праву считать яйцеобразную карликовую планету Хаумеа, которая была обнаружена в 2004 году. Хаумеа уникальна не только своей довольно эксцентричной формой, но и наличием колец и сразу двух спутников, вращающихся вокруг карликовой планеты.
Хаумеа — самая эксцентричная планета-карлик Солнечной системы
Другим крупнейшим объектом пояса Койпера считается карликовая планета Макемаке, которую долгое время называли “Пасхальным кроликом” из-за того, что этот необычный объект был открыт спустя всего лишь пару дней после празднования Пасхи. Однако согласно правилам Международного астрономического союза, все более-менее крупные объекты пояса Койпера должны быть названы именем, тем или иным образом связанным с сотворением мира. Так, бывший “Пасхальный кролик” быстро превратился в Макемаке — верховного бога человечества из религии жителей острова Пасхи.
Макемаке или “Пасхальный кролик”
Что такое облако Оорта?
Если углубиться в самые удаленные от Солнца уголки нашей звездной системы, то на самом ее краю мы сможем увидеть необычную область, сплошь усеянную кометами. Несмотря на то, что существование гипотетического облака до сих пор не было официально подтверждено, огромное количество косвенных фактов так или иначе указывают на его существование. Считается, что облако Оорта располагается на расстоянии, которое составляет приблизительно 1 световой год или ¼ часть от расстояния до ближайшей к Солнцу звезде — Проксиме Центавра, а на самой его границе может находиться планета-гигант размером с Сатурн, которую некоторые ученые уже успели окрестить как Тюхе — в честь богини удачи из древнегреческой мифологии.
Облако Оорта — граница Солнечной системы
А вам нравится данная статья? Если да, приглашаю вас присоединиться к нашему официальному каналу на Яндекс.Дзен, где вы сможете найти еще больше полезной информации из мира астрономии и популярных естественных наук.
Несмотря на то, что существование Тюхе до сих пор официально не подтверждено, как, собственно, и существование самого Облака Оорта, достоверно известно, что большинство известных человечеству комет действительно приходят из глубин нашей Солнечной системы. Так, известная многим комета Галлея, не раз фигурировавшая в исторической хронике человечества, также произошла именно в Облаке Оорта, проделав по-настоящему колоссальный путь для того, чтобы навсегда прославиться и стать одной из самых известных человечеству комет. Что же, кажется, ей это удалось.