Цифровой журнал «Компьютерра» № 157 - страница 5

На орбите Земли космические лучи — ускоренные до очень высоких скоростей атомы различных химических элементов — складываются из трёх компонентов: солнечные, галактические и аномальные. Солнечные космические лучи рождаются, как нетрудно догадаться, на Солнце и, по сути, являются высокоэнергичным продолжением солнечного ветра. Галактические космические лучи (ГКЛ) рождаются вне Солнечной системы, вероятно, в ударных волнах при вспышках сверхновых (хотя хоть сколько-нибудь прямых доказательств этого пока нет). Аномальные космические лучи (АКЛ) были обнаружены в начале 1970-х годов как некоторый избыток частиц с энергиями порядка 10 Мэв, однако аномальность их относится, скорее, не к энергии, а к химическому составу: если химический состав ГКЛ мало отличается от солнечного, то в АКЛ наблюдается избыток гелия, кислорода, азота и некоторых других элементов. До пересечения «Вояджерами» гелиосферной ударной волны предполагалось, что АКЛ формируются из атомов, которые в МЗС пребывают в нейтральном состоянии, пройдя гелиопаузу, ионизуются, ускоряются до высоких скоростей на гелиосферной ударной волне и непосредственно в Солнечную систему влетают уже с приличными скоростями.

В соответствии с этим предположением ожидалось, что на ударной волне «Вояджеры» зафиксируют возрастание потока АКЛ, но этого не произошло: никаких резких изменений в интенсивности АКЛ аппараты тогда не увидели. Вероятно, их ускорение происходит не на самой ударной волне или не на всех её участках; тем не менее именно наличие аномальных космических лучей в этой области пространства остаётся последним (или предпоследним) признаком сохраняющегося влияния Солнца.

Указания на приближение гелиопаузы появились в данных «Вояджера-1» в 2009-2010 годах, когда его приборы отметили снижение скорости солнечного ветра практически до нуля и одновременное всё большее возрастание потока галактических космических лучей. Весной 2012 года «Вояджер-1» вошёл в область пространства, где изменения начали принимать беспрецедентный характер. Начиная с 8 мая на протяжении нескольких дней интенсивность ГКЛ удвоилась; ещё два резких скачка произошли 28 июля и 13 августа. В последних двух случаях одновременно снижалась и интенсивность АКЛ.

Но всё это были только признаки главного изменения: 25 августа 2012 года на расстоянии 121,7 а.е. от Солнца началось резкое падение интенсивности АКЛ, в результате которого она за несколько недель снизилась в 300-500 раз. Одновременно в разы выросла интенсивность ГКЛ. Очевидно, в конце августа «Вояджер-1» пересёк некий разрыв, за который частицы аномальных космических лучей заходить не могут. За месяц аппарат пролетает примерно 0,3 а.е., но разрыв, очевидно, тоньше. Не исключено, что он сам движется примерно со скоростью аппарата и предварительные скачки интенсивности космических лучей были связаны с тем, что «Вояджер» несколько раз касался разрыва, прежде чем окончательно пересечь его.

Хотя обнаруженный разрыв и похож на гелиопаузу, специалисты JPL NASA не спешат говорить о том, что аппарат окончательно вышел в МЗС. Об этом можно будет судить, когда «Вояджер-1» отлетит подальше, не встретив по пути никаких новых странностей, и когда полученные данные подтвердит «Вояджер-2». Пока же можно с удовлетворением думать о том, что в 2012 году у нас впервые появилась возможность непосредственно измерить один из важнейших параметров МЗС Галактики — спектр галактических космических лучей в области низких энергий. В окрестностях Земли это сделать невозможно, ибо тут он перепутан со спектром АКЛ. А знать его было бы весьма интересно даже такому далёкому от физики высоких энергий человеку, как мне: именно космические лучи являются главным инициирующим фактором в межзвёздной химии. При этом в расчётах мы до сих пор пользуемся параметрами, полученными в конце 1960-х годов по наблюдениям только ГКЛ высоких энергий (более 20 Мэв). Между тем для химии не менее важными могут оказаться и менее энергичные частицы, о которых мы до сих пор не знали ничего.

К оглавлению