На дальних подступах к гелиопаузе
Где находятся границы Солнечной системы? Теоретически – там, где воздействие соседних звезд на движение малых тел становится столь же существенным, как тяготение Солнца. В этом смысле Солнечная система очень велика и простирается как минимум на 2 св. года. Если же говорить о планетах, то Нептун находится всего в 30 а.е. от Солнца – зона больших планет достаточно мала.
Между этими пределами существует естественная граница, хорошо определяемая по свойствам и составу вещества в космическом пространстве.
Поток солнечного ветра сталкивается на этой границе с потоком межзвездного вещества, напоминающим своеобразную «реку». По современным представлениям, в окрестностях Солнца эта «река» течет со скоростью 23 км/с со стороны созвездия Змееносца (α = 258,5°, δ = –18°) в сторону Тельца и Ориона. В грубом приближении направление потока противоположно направлению движения Солнца, апекс которого находится в Геркулесе. Есть данные о том, что за последние 40 лет направление «реки» изменилось на 4–9°, что не должно удивлять: вряд ли межзвездный поток вещества отличается строгой равномерностью.
Существует граница двух потоков, внутри которой господствует солнечное магнитное поле и движение горячей плазмы, заряженных частиц солнечного вещества, а снаружи – межзвездное магнитное поле и поток межзвездного вещества. Граница называется гелиопаузой, а область внутри нее – гелиосферой, хотя в действительности она не совсем сферична – сплюснута в направлении движения Солнца и навстречу межзвездному магнитному полю и вытянута в противоположном.
С каждой стороны от границы имеется переходная область. Внутри сверхзвуковой поток солнечного ветра начинает тормозиться, взаимодействуя с галактическим веществом. Там, где скорость его резко падает и становится дозвуковой, располагается ударная волна, а после нее начинается гелиослой. Снаружи гелиосферы также существует некий пограничный слой, не имеющий головной ударной волны, так как скорость движения Солнца и всего «пузыря» гелиосферы не превосходит местную звуковую скорость во внешней среде. Впрочем, о том, каковы характеристики этой внешней среды, впервые стало известно лишь в мае 2012 г. по данным американского зонда IBEX[107].
Важно подчеркнуть, что гелиосфера намного меньше Солнечной системы в гравитационном определении. Восемь планет и малые тела пояса Койпера, заканчивающегося примерно на 50 а.е., обращаются внутри нее. Облако Оорта, управляемое гравитацией Солнца, находится далеко за пределами гелиосферы.