Гелиосфера біздің Күн жүйесін қоршап, оны жұлдызаралық ортадан қорғайтын ғарыштық кеңістіктің алып көпіршік тәрізді аймағы болып табылады. Бұл магниттік қалқан күн желі деп аталатын Күннен келетін зарядталған бөлшектердің үздіксіз ағыны арқылы жасалады. Гелиосфера Плутон орбитасынан әлдеқайда алысқа созылады және біздің планеталық жүйеміздегі ең үлкен құрылымдардың бірі болып табылады. Осы ғарыштық шекараны зерттеу біздің жұлдыз жүйесінің галактикалық кеңістікпен қалай әрекеттесетіні туралы керемет фактілерді ашады. Сіз білмеуі мүмкін гелиосфераның тамаша ерекшеліктері туралы біліңіз.
- Гелиосфера Күннен Күн жүйесінің Күн жолы арқылы қозғалу бағытында шамамен 18 миллиард километрге созылады. Қарама-қарсы бағытта ол 200 астрономиялық бірліктен немесе шамамен 30 миллиард километрден асуы мүмкін. Мұндай асимметриялық форма гелиосфераны бір жағынан қысатын жұлдызаралық орта қысымына байланысты пайда болады. Гелиосфера өлшемдері Күн белсенділігі мен жұлдызаралық кеңістіктегі жағдайларға байланысты үнемі өзгеріп отырады.
- Гелиосфераны жасайтын күн желі секундына 400-ден 800 километрге дейінгі жылдамдықпен қозғалады. Бұл ағын Күн тәжінен ұшып шығатын негізінен протондардан, электрондардан және альфа-бөлшектерден тұрады. Күн әр секунд сайын күн желі түрінде шамамен бір миллион тонна заттарды шығарады. Бұл процесс үздіксіз жүреді және Күн белсенді жұлдыз болып қалған кезде тағы миллиардтаған жылдар бойы жалғасады.
- Терминациялық соққы күн желінің дыбыстан жоғары жылдамдықтан дыбыстан төмен жылдамдыққа кенет баяулайтын гелиосфераның бірінші шекарасы болып табылады. Бұл күн желінің жұлдызаралық ортамен соқтығысуының салдарынан болады. Вояджер-1 ғарыш аппараты 2004 жылы Күннен шамамен 94 астрономиялық бірлік қашықтықта терминациялық соққыны кесіп өтті. Вояджер-2 гелиосфераның асимметриялық пішініне байланысты 2007 жылы сәл аз қашықтықта осы шекараға жетті.
- Гелиопауза күн желі қысымының жұлдызаралық орта қысымымен теңестірілетін гелиосфераның сыртқы шекарасы болып табылады. Бұл Күн әсерінің шынайы шекарасы және күн мен жұлдызаралық плазма арасындағы шекара. 2012 жылдың тамызында Вояджер-1 гелиопаузаны кесіп өтіп, жұлдызаралық кеңістікке шыққан алғашқы адам жасаған нысан болды. Вояджер-2 2018 жылдың қарашасында осы тарихи шекараға жетіп, өзінің өткеншісінің деректерін растады.
- Гелиосфера Жер мен басқа планеталарды жоғары энергиялы галактикалық ғарыштық сәулелерден қорғайды. Бұл қорғанысыз Жерге ғарыштық сәулелер ағыны бірнеше есе үлкен болар еді. Бұл планета атмосферасына, климатқа және өмір сүру мүмкіндігіне елеулі әсер етуі мүмкін. Гелиосфераның магнит өрісі Күн жүйесінен тыс ғарыштық сәулелердің шамамен 90 пайызын ауытқытады.
- Гелиосфера пішіні алдында басы және артында ұзын құйрығы бар кометаны еске салады. Бас мұрындық соққы толқыны немесе гелиосфералық қабық деп аталады, ал құйрық жүздеген астрономиялық бірліктерге созылуы мүмкін. Гелиосфера мұндай пішінді Күн жүйесінің жұлдызаралық орта арқылы секундына шамамен 25 километр жылдамдықпен қозғалуына байланысты қабылдайды. Гелиосфераның ұзын құйрығы гелиокұйрық деп аталады және 1000 астрономиялық бірліктен астам қашықтыққа созылуы мүмкін.
- Терминациялық соққы мен гелиопауза арасында гелиоқабық немесе гелиосфера деп аталатын аймақ орналасқан. Бұл аймақта күн желі турбулентті болады және миллиондаған градусқа дейінгі температураға дейін қызады. Гелиоқабықтың қалыңдығы 40-тан 50 астрономиялық бірлікке дейін болады. Дәл осы аймақта күн мен жұлдызаралық плазма арасындағы ең қарқынды әрекеттесу болады.
- Гелиосфера статикалық құрылым емес және тірі жан тынысы сияқты үнемі пульсацияланады. Бұл пульсациялар күн белсенділігінің 11 жылдық циклімен байланысты. Күн максимумы кезінде гелиосфера кеңейеді, ал минимум кезінде ол қысылады. Өлшемдердің тербелісі бірнеше миллиард километрге жетуі мүмкін.
- Жұлдызаралық ортадан бейтарап сутегі гелиопаузадан өтіп, бүкіл Күн жүйесі бойынша таралады. Бұл құбылыс гелиосфера шекарасында сутегі қабырғасы деп аталатын құрылымды жасайды. Осы бейтарап сутегінің таралуын зерттеу ғалымдарға гелиосфера құрылымы мен динамикасын жақсырақ түсінуге көмектеседі. Хаббл ғарыштық телескопы және басқа обсерваториялар гелиосфера шекараларын картаға түсіру үшін осы сутегіні бақылауды пайдаланады.
- Аномальды ғарыштық сәулелер тікелей гелиоқабықта пайда болатын бөлшектердің ерекше түрі болып табылады. Олар жұлдызаралық кеңістіктен бейтарап атомдар гелиосфераға түскенде, иондалып және жеделдеткенде пайда болады. Бұл бөлшектер күн желі мен галактикалық ғарыштық сәулелер арасындағы аралық энергияларға ие. Олардың ашылуы астрофизиктер үшін күтпеген жағдай болды және гелиосфераның кейбір модельдерін қайта қарауға мәжбүр етті.
- Вояджер миссиясының зерттеулері гелиосфера шекарасындағы магнит өрісі көптеген магниттік көпіршіктері бар күрделі құрылымға ие екенін көрсетті. Бұл көпіршіктер диаметрі 150 миллионнан миллиард километрге дейін өлшемдерге жетуі мүмкін. Олар күн желінің магнит күш сызықтарының қайта қосылуы арқылы түзіледі. Осы құрылымдардың ашылуы ғалымдардың біздің планеталық жүйеміздің сыртқы шекарасы қалай көрінетіні туралы түсініктерін өзгертті.
- Гелиосфера Күн жүйесі қазір қозғалып жатқан жергілікті жұлдызаралық бұлтпен әрекеттеседі. Бұл бұлт жұлдызаралық кеңістіктің салыстырмалы түрде жылы және сирек аймағы болып табылады. Күн жүйесі осы бұлтта қазірдің өзінде шамамен 100 мың жыл бойы тұр және тағы 10-20 мың жыл ондағы қалады деп болжануда. Бұл бұлттың қасиеттері гелиосфераның пішіні мен өлшемдеріне тікелей әсер етеді.
- Әртүрлі модельдер гелиосфера тегіс дөңгелек пішінге де, көптеген бүктемелері бар күрделірек құрылымға да ие болуы мүмкін екенін болжайды. Вояджерлер мен басқа ғарыш аппараттарынан алынған деректер гелиосфераның шынайы пішіні туралы біздің түсініктерімізді нақтылауды жалғастыруда. Кейбір ғалымдар гелиосфера жұлдызаралық ортадағы өзгерістерге байланысты өз пішінін мезгіл-мезгіл өзгертуі мүмкін деп есептейді. Тек кеңістіктің әртүрлі нүктелерінен тікелей өлшеулер ғана бұл мәселені түпкілікті шеше алады.
- NASA-ның 2008 жылы ұшырған IBEX миссиясы энергетикалық бейтарап атомдарды бақылау арқылы гелиосфера карталарын жасайды. Бұл атомдар гелиосфера шекарасында түзіледі және осы алыс аймақтардағы жағдайлар туралы ақпарат алып жүреді. IBEX аспанда жұлдызаралық орта магнит өрісінің бағытын көрсетуі мүмкін жоғары энергиялы бөлшектердің жұмбақ таспасын тапты. Бұл ашылыс ғалымдарды гелиосфераның галактикалық кеңістікпен әрекеттесуі туралы кейбір негізгі болжамдарды қайта қарауға мәжбүр етті.
- Басқа жұлдыздардың гелиосферасы жұлдыз белсенділігі мен қоршаған жұлдызаралық орта тығыздығына байланысты мүлдем басқа түрге ие болуы мүмкін. Жасырақ және белсендірек жұлдыздар үлкенірек астросфераларға ие, ал ескірек жұлдыздар айтарлықтай кішірек қорғаныс көпіршіктеріне ие болуы мүмкін. Кейбір жұлдыздар өте тығыз жұлдызаралық орта арқылы қозғалса, астросфералары мүлдем болмайды. Басқа жұлдыздардың астросфераларын зерттеу біздің өз гелиосферамыздың бірегейлігін немесе типтілігін жақсырақ түсінуге көмектеседі.
Гелиосфера астрономияда зерттеу үшін ең тамаша және күрделі құрылымдардың бірі болып қала береді. Осы магниттік қалқан туралы керемет фактілер біздің жұлдыз мен галактикалық орта арасындағы әрекеттесу қаншалықты күрделі екенін көрсетеді. Күн жүйесінің сыртқы шекараларына жасалған әрбір жаңа миссия гелиосфера табиғаты туралы қызықты жаңалықтар әкеледі. Осы ғарыштық шекараны түсіну Жер мен ондағы өмірдің жұлдызаралық кеңістіктің қатал жағдайларынан қалай қорғалғанын түсіну үшін маңызды болып табылады.
