МЕЖПЛАНЕ́ТНАЯ СРЕДА́

МЕЖПЛАНЕ́ТНАЯ СРЕДА́, ве­ще­ст­во и фи­зич. по­ля, за­пол­няю­щие про­стран­ст­во ме­ж­ду пла­не­та­ми и др. те­ла­ми Сол­неч­ной сис­те­мы. М. с. про­сти­ра­ет­ся от сол­неч­ной ко­ро­ны до гра­ниц ге­лио­сфе­ры и вклю­ча­ет сол­неч­ный ве­тер, меж­пла­нет­ное маг­нит­ное по­ле, кос­ми­че­ские лу­чи, ней­траль­ный газ, меж­пла­нет­ную пыль и элек­тро­маг­нит­ное из­лу­че­ние.

Сол­неч­ный ве­тер со­сто­ит из элек­тро­нов, про­то­нов, α-час­тиц и др. ио­нов сол­неч­но­го про­ис­хо­ж­де­ния, а так­же т. н. за­хва­чен­ных ио­нов, об­ра­зую­щих­ся из ней­траль­но­го ком­по­нен­та М. с. при её взаи­мо­дей­ст­вии с из­лу­че­ни­ем. На ор­би­те Зем­ли ср. кон­цен­тра­ция час­тиц сол­неч­но­го вет­ра со­став­ля­ет ок. 8 см^–3. Взаи­мо­дей­ст­вие сол­неч­но­го вет­ра с пла­не­та­ми и те­ла­ми Сол­неч­ной сис­те­мы оп­ре­де­ля­ет по­ло­же­ние и со­стоя­ние их внеш­них плаз­мен­ных обо­ло­чек (т. н. кос­мич. по­го­ду).

Маг­нит­ное по­ле сол­неч­ной ко­ро­ны «вмо­ро­же­но» в плаз­му (см. Кос­ми­че­ская маг­ни­то­гид­ро­ди­на­ми­ка) и уно­сит­ся сол­неч­ным вет­ром, об­ра­зуя меж­пла­нет­ное маг­нит­ное по­ле, на­пря­жён­ность ко­то­ро­го на ор­би­те Зем­ли ко­леб­лет­ся в пре­де­лах 10^–3–10^–1 А/м, макс. зна­че­ния ре­ги­ст­ри­ру­ют­ся в ко­ро­наль­ных вы­бро­сах мас­сы. Вра­ще­ние Солн­ца при­во­дит к то­му, что си­ло­вые ли­нии маг­нит­но­го по­ля в ста­цио­нар­ном сол­неч­ном вет­ре при­об­ре­та­ют фор­му спи­ра­ли. Вбли­зи плос­ко­сти эк­лип­ти­ки на­блю­да­ет­ся ге­лио­сфер­ный то­ко­вый слой, раз­де­ляю­щий по­ля про­ти­во­по­лож­ной на­прав­лен­но­сти. Этот слой име­ет фор­му гоф­ры, по­это­му КА ре­ги­ст­ри­ру­ют сек­тор­ную струк­ту­ру маг­нит­но­го по­ля: меж­пла­нет­ное маг­нит­ное по­ле в ка­ж­дом сек­то­ре име­ет од­но и то же на­прав­ле­ние, а в со­сед­них сек­то­рах – раз­ное. За один обо­рот Солн­ца ре­ги­ст­ри­ру­ют 2, 4, ре­же 6 по­доб­ных сек­то­ров. В ста­цио­нар­ном сол­неч­ном вет­ре вбли­зи сол­неч­но­го эк­ва­то­ра прак­ти­че­ски от­сут­ст­ву­ет ком­по­нент маг­нит­но­го по­ля, на­прав­лен­ный пер­пен­ди­ку­ляр­но плос­ко­сти эк­лип­ти­ки. По­это­му та­кой сол­неч­ный ве­тер ма­ло влия­ет на кос­мич. по­го­ду, все силь­ные воз­му­ще­ния маг­ни­то­сфе­ры Зем­ли вы­зы­ва­ют­ся не­ста­цио­нар­ны­ми ти­па­ми сол­неч­но­го вет­ра. В ко­ро­наль­ных вы­бро­сах мас­сы си­ло­вые ли­нии маг­нит­но­го по­ля скру­че­ны и име­ют вид жгу­та, один или оба кон­ца ко­то­ро­го со­еди­не­ны с Солн­цем. В об­лас­ти, дви­жу­щей­ся пе­ред бы­ст­рым по­то­ком сол­неч­но­го вет­ра или вы­бро­сом ко­ро­наль­ной мас­сы, ис­ход­ное маг­нит­ное по­ле сжи­ма­ет­ся и де­фор­ми­ру­ет­ся при взаи­мо­дей­ст­вии разл. струк­тур сол­неч­но­го вет­ра.

Кос­мич. лу­чи (сол­неч­но­го ли­бо га­лак­тич. про­ис­хо­ж­де­ния), вхо­дя­щие в со­став М. с., име­ют вы­со­кую энер­гию, но низ­кую кон­цен­тра­цию час­тиц, по­это­му они не ока­зы­ва­ют влия­ния на ло­каль­ное со­стоя­ние плаз­мы сол­неч­но­го вет­ра и маг­нит­но­го по­ля. Од­на­ко вбли­зи гра­ниц ге­лио­сфе­ры, где кон­цен­тра­ция час­тиц сол­неч­но­го вет­ра силь­но па­да­ет, кос­мич. лу­чи иг­ра­ют важ­ную роль в про­цес­сах взаи­мо­дей­ст­вия М. с. и меж­звёзд­ной сре­ды. В со­став сол­неч­ных кос­мич. лу­чей вхо­дят про­то­ны с энер­ги­ей до не­сколь­ких со­тен МэВ и элек­тро­ны с энер­ги­ей до не­сколь­ких де­сят­ков кэВ (в ред­ких слу­ча­ях – до нескольких МэВ). Га­лак­тич. кос­мич. лу­чи ро­ж­да­ют­ся за пре­де­ла­ми ге­лио­сфе­ры и пред­став­ля­ют со­бой пол­но­стью ио­ни­зо­ван­ные яд­ра разл. эле­мен­тов с энер­ги­ей 10⁸–10²⁰ эВ. Эти лу­чи рас­сеи­ва­ют­ся на не­од­но­род­но­стях меж­пла­нет­но­го маг­нит­но­го по­ля; их ин­тен­сив­ность, как пра­ви­ло, умень­ша­ет­ся при при­бли­же­нии к цен­тру Сол­неч­ной сис­те­мы (сни­жа­ясь осо­бен­но силь­но при вы­со­кой ак­тив­но­сти Солн­ца). До ор­би­ты Зем­ли до­хо­дят толь­ко час­ти­цы наи­бо­лее вы­со­кой энер­гии (бо­лее не­сколь­ких со­тен МэВ). Вбли­зи пла­нет (осо­бен­но Юпи­те­ра и Са­тур­на) на­блю­да­ют­ся по­то­ки час­тиц вы­со­кой энер­гии, воз­ни­каю­щие у гра­ниц и внут­ри маг­ни­то­сфер пла­нет. Ин­тен­сив­ность этих по­то­ков за­ви­сит от ус­ло­вий на пла­не­тах и час­то из­ме­ня­ет­ся с пе­рио­дом вра­ще­ния пла­нет.

Ге­лио­сфе­ра дви­жет­ся че­рез ло­каль­ное меж­звёзд­ное об­ла­ко, ко­то­рое, со­глас­но кос­вен­ным на­блю­де­ни­ям, пред­став­ля­ет со­бой час­тич­но ио­ни­зо­ван­ную меж­звёзд­ную сре­ду с кон­цен­тра­ци­ей час­тиц 0,2 см^–3 и темп-рой ок. 10⁴ К. Ней­траль­ный ком­по­нент это­го об­ла­ка бес­пре­пят­ст­вен­но про­ни­ка­ет внутрь ге­лио­сфе­ры и дос­ти­га­ет об­лас­ти вбли­зи Солн­ца. Здесь про­ис­хо­дит его эф­фек­тив­ная ио­ни­за­ция при взаи­мо­дей­ст­вии с сол­неч­ным из­лу­че­ни­ем, а так­же из­ме­не­ние за­ря­да час­тиц при взаи­мо­дей­ст­вии с сол­неч­ным вет­ром и сол­неч­ны­ми кос­мич. лу­ча­ми. Не­зна­чит. часть ней­траль­но­го ком­по­нен­та М. с. об­ра­зо­ва­на ато­ма­ми, по­ки­нув­ши­ми пла­не­ты и др. те­ла Сол­неч­ной сис­те­мы.

Пы­ле­вой ком­по­нент М. с. со­сто­ит в осн. из за­ря­жен­ных час­тиц раз­ме­ром 10^–9– 10^–6 м. Эти час­ти­цы об­ра­зу­ют плаз­мен­но-пы­ле­вую сре­ду (т. н. пы­ле­вую плаз­му). Бо­лее круп­ные час­ти­цы не мо­гут рас­смат­ри­вать­ся как часть сплош­ной сре­ды – они ве­дут се­бя как «час­ти­цы в плаз­ме». Пы­ле­вой ком­по­нент М. с. за­пол­ня­ет ге­лио­сфе­ру край­не не­рав­но­мер­но и со­сре­до­то­чен в осн. вбли­зи плос­ко­сти эк­лип­ти­ки в центр. час­ти Сол­неч­ной сис­те­мы. Рас­пре­де­ле­ние пы­ле­во­го ком­по­нен­та в про­стран­ст­ве силь­но за­ви­сит от раз­ме­ра пы­ли­нок: час­ти­цы раз­ме­ром 10^–5 м на­блю­да­ют­ся на рас­стоя­нии 0,05 а. е. от Солн­ца в об­лас­ти, ог­ра­ни­чен­ной ге­лио­гра­фич. ши­ро­та­ми ±30°, час­ти­цы раз­ме­ром ме­нее 10^–6 м – вплоть до по­ляр­ных ге­лио­гра­фич. ши­рот. На рас­стоя­ни­ях бо­лее 3 а. е. от Солн­ца пы­ле­вой ком­по­нент прак­ти­че­ски не на­блю­да­ет­ся. Осн. ис­точ­ни­ком пы­ли в М. с. яв­ля­ют­ся яд­ра ко­мет и ас­те­рои­ды; наи­бо­лее мел­кие час­ти­цы пы­ли под дей­ст­ви­ем Пойн­тин­га – Ро­берт­со­на эф­фек­та при­бли­жа­ют­ся к Солн­цу и при­об­ре­та­ют элек­трич. за­ряд. Вбли­зи Солн­ца из-за вы­со­кой темп-ры про­ис­хо­дит суб­ли­ма­ция ве­ще­ст­ва с по­верх­но­сти час­ти­цы пы­ли и, со­от­вет­ст­вен­но, умень­ше­ние её раз­ме­ра. Пы­ле­вой ком­по­нент М. с. соз­да­ёт та­кие эф­фек­ты, как $F$-ком­по­нен­та сол­неч­ной ко­ро­ны и зо­диа­каль­ный свет.

Меж­пла­нет­ное про­стран­ст­во за­пол­не­но элек­тро­маг­нит­ным из­лу­че­ни­ем, в осн. сол­неч­но­го про­ис­хо­ж­де­ния. Это из­лу­че­ние иг­ра­ет су­ще­ст­вен­ную роль в фор­ми­ро­ва­нии и ди­на­ми­ке за­хва­чен­ных ио­нов, ней­траль­но­го и пы­ле­во­го ком­по­нен­тов М. с., а так­же яв­ля­ет­ся ис­точ­ни­ком вто­рич­но­го из­лу­че­ния, ко­то­рое по­зво­ля­ет по­лу­чать экс­пе­рим. дан­ные о М. с. Бо­лее сла­бые по­то­ки элек­тро­маг­нит­ных волн, вхо­дя­щих в со­став М. с., ге­не­ри­ру­ют пла­не­ты Сол­неч­ной сис­те­мы, гра­ни­цы ге­лио­сфе­ры и др.