Слънчевата система имала формата на кроасан?

Слънчевата система съществува в нещо като балон. Слънчевите ветрове и потоците слънчева радиация се стичат навън, оформяйки границите на слънчевото влияние, в рамките на които обектите в Слънчевата система са защитени от мощната космическа радиация. Така очертаното пространство се нарича хелиосфера и ако разберем как работи, може би ще разберем поне отчасти как се е зародил животът на Земята и какво представлява Слънчевата система. 

Тъй като не виждаме границите ѝ, не е лесно да разберем нейната форма. Според астрофизика Джеймс Дрейк от Университета на Мериленд „начинът, по който галактическите космически потоци могат да проникнат в хелиосферата, може би се влияе от структурата ѝ – има ли гънки, извивки и подобни неща“, Базата на тази хипотеза са данните от космическите сонди - New Horizons, която пътува да далечните краища на Слънчевата система, и двете сонди Voyager, които дори пресякоха границата на хелиосферата и в момента си проправят път през междузвездното пространство. 

Именно по тези данни данни астрономите предполагат, че хелиосферата вероятно се е развила във формата на гигантски космически кроасан. Те смятат, че това се дължи на неутралните водородни частици (тези, които не носят електричен заряд), чиито потоци се вливат в Слънчевата система от междузвездното пространство. В резултат на взаимодействието между слънчевото магнитно поле и междузвездното магнитно поле се получават хелиосферните потоци. Те  тръгват от полюсите на Слънцето, но не в права посока, а по траектория, която тласкана от междузвездните неутрални водородни потоци, се извива като върховете на кроасан, оформяйки така наречените „опашки” на хелиосферата. 

Подобно движение се наблюдава и при други астрофизични потоци и също като тях, хелиосферните потоци са нестабилни, а и самата хелиосфера също изглежда е нестабилна. За да разбере защо, чрез изчислително моделиране екипът е създал модел, фокусирайки се върху потоците неутрални водородни атоми. Знае се, че те протичат през Вселената, но не и какъв ефект биха могли да имат върху хелиосферата. 

Изключвайки неутралните атоми от модела, учените установили, че при симулацията слънчевите ветрове стават стабилни и праволинейни. Но когато ги поставят обратно, „нещата започват да се огъват, централната ос започва да се клати и това означава, че нещо вътре в хелиосферните струи става много нестабилно“, обяснява астрофизикът Мерав Офер от Бостънския университет, ръководител на изследването.

Учените си обясняват това с взаимодействието между неутралния водород и йонизираната външна област на хелиообвивката. Създава се нестабилност от типа Рейли-Тейлър, т.е., такава, каквато възниква при сливане на две течности с различна плътност. От своя страна това предизвиква мащабна турбуленция в опашките на хелиосферата и ги извива във формата на кроасан.

Това ясно и елегантно обяснение може би ще изясни разбираненето ни за начина, по който галактическите космически лъчи навлизат в Слънчевата система и от там – процесите в радиационната ѝ среда извън защитното магнитно поле и земната атмосфера.

„С нашият модел не се опитваме да търсим стабилност в хаоса, а да определим причината за нестабилността на хелиосферата – именно, неутралните водородни частици“, казва Офер.

Следващото предизвикателство пред учените е да разберат защо този модел се е получил в Слънчевата хелиосфера, но не и при други космически модели.