АВТОСТОПОМ ПО «ГАЛАКТИКЕ»: МЕЖЗВЕЗДНАЯ МИССИЯ ВОЯДЖЕРОВ И ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ЗАГАДКИ
Автор: Владислав Валерьевич Измоденов
Организация: Институт космических исследований РАН, механико-математический факультет факультет МГУ им. М.В. Ломоносова
Рис. Качественная картина взаимодействия солнечного ветра с локальной межзвездной средой.
В лекции будет представлена краткая история изучения границы гелиосферы (области, где сверхзвуковой солнечный ветер встречается с межзвездной средой) глазами газового динамика. В 60-х - 70-х годах прошлого появились пионерские работы Е. Паркера, а также сотрудников механико-математического факультета МГУ В.Б. Баранова, К.В. Краснобаева, А.Г. Куликовского [1] в которых были построены первые модели взаимодействия солнечного ветра с локальной межзвездной средой. В работе [1] решалась газодинамическая задача о взаимодействии сверхзвукового источника (солнечного ветра) со сверхзвуковым потоком межзвездной среды. При таком взаимодействии возникает газодинамическая структура с двумя ударными волнами – гелиосферной ударной волной, внешней ударной волной, - и разделяющим их тангенциальным разрывом - гелиопаузой. Область между ударными волнами называется гелиосферным ударным слоем. В [1] в приближении тонкого слоя методом Г.Г. Черного была рассчитана структура течения в области ударного слоя. В 2004 г. и 2007 г. космические аппараты Вояджер 1 и 2 пересекли гелиосферную ударную волну, соответственно, а в 2012 г. и 2018 г. – гелиопаузу. Таким образом, предложенная в [1] качественная структура течения была подтверждена экспериментально спустя более чем 40 лет.
В лекции будет рассказано 1) как необходимость анализа данных, а также планирования будущих космических экспериментов, привело к развитию модели [1] в современную трехмерную кинетико-магнитогидродинамическую модель гелиосферы, 2) какие ожидаемые и неожиданные открытия были сделаны космическими аппаратами Вояджер 1 и 2, SOHO и IBEX, 3) какие данные Вояджеров не удается объяснить в рамках существующих моделей, и в каком направлении необходимо развивать существующие модели. Также будет рассказано о задаче, которую пропустили классики и которую решил аспирант мехмата МГУ Сергей Корольков [2].
В лекции представлены результаты, которые были получены в рамках гранта Российского научного фонда № 19-12-00383.
1. В. Б. Баранов, К. В. Краснобаев, А. Г. Куликовский, Модель взаимодействия солнечного ветра с межзвездной средой // Докл. АН СССР. 1970. Т. 194. C. 41–44
2. Korolkov S., Izmodenov V. New unexpected flow patterns in the problem of the stellar wind interaction with the interstellar medium: stationary ideal-MHD solutions // MNRAS 2021. V. 504. doi:10.1093/mnras/stab1071
