Piecas lietas, ko esam iemācījušies kopš Voyager 2 pamešanas no Saules sistēmas

Heliopauze NASA/Godāra kosmosa lidojumu centrs/CI laboratorija

Pirms gada NASA Voyager 2 zonde kļuva tikai par otro cilvēka radīto objektu vēsturē, kas izgāja no Saules sistēmas un oficiāli iekļuva starpzvaigžņu telpā. Voyager 2 tika palaists 1977. gada 20. augustā — 16 dienas pirms tā dvīņa Voyager 1, kas 2012. gadā izgāja no Saules sistēmas ziemeļu puslodes. Voyager 2 tika nosūtīts garākā ceļojumā, kas ļāva tam satikties ar Urānu un Neptūnu, un līdz šai dienai tas ir vienīgais kosmosa kuģis, kas ir apmeklējis šīs planētas tuvplānā. Pēc tam tas devās uz heliosfēras dienvidu puslodi (Saules sistēmas attālākais reģions, dažreiz saukts par burbuli) tieši starpzvaigžņu telpā.

2018. gada 5. novembrī Voyager 2 oficiāli pameta Saules sistēmu, šķērsojot heliopauzi, robežu, kas iezīmē heliosfēras beigas un starpzvaigžņu telpas sākumu. Tas notika 119 astronomiskas vienības no saules (viena AU ir 93 miljoni jūdžu jeb 149,6 miljoni kilometru, aptuveni attālums starp sauli un Zemi).

Kosmosa kuģis spēja analizēt saules vēju uzbūvi, plazmas daļiņu sastāvu un uzvedību, kosmisko staru mijiedarbību, magnētisko lauku struktūru un virzienu un citas pazīmes, kas nosaka Saules sistēmas malas. Šodien zinātnieki izdevumā Nature Astronomy publicēja virkni rakstu, kuros sīki aprakstīti Voyager 2 novērotā ceļā no Saules sistēmas. Šeit ir piecas lielākās līdzņemamās preces.

1. Burbulis noplūst — abos virzienos.

Voyager 2 izkļūšana no burbuļa nebija bez pārsteigumiem. Saskaņā ar datiem burbulis bija ļoti noplūdis, saka Stamatios Krimigis no Džona Hopkinsa universitātes, vadošais autors. vienu no jaunajiem dokumentiem . Materiāls no saules burbuļa tika atklāts starpzvaigžņu telpā.

Voyager 1 faktiski bija atradis arī noplūdes burbuļa pazīmes. Tomēr šajā gadījumā starpzvaigžņu materiāls tika atrasts, ieplūstot burbulī — pretēji tam, ko atklāja Voyager 2, saka Edvards Stouns no Caltech, filmas vadošais autors. cits papīrs . Jaunie atklājumi apstiprina, ka heliopauzes noplūde, kas pamanīta divās ļoti atšķirīgās heliosfēras daļās, nav reta burbuļa īpašība, lai gan joprojām nav īsta izskaidrojuma, kas to izraisa.

2. Burbuļa robeža ir viendabīgāka, nekā mēs domājām.

Pirms Voyager misijām zinātnieki prognozēja, ka Saules burbulis vienkārši izšķīdis starpzvaigžņu telpā, kad jūs riskējat arvien tālāk no saules. Šķiet, ka Voyager 2 apstiprina, ka patiesībā tur ir ļoti asa robeža, saka Donalds Gurnets no Aiovas universitātes, filmas galvenais autors. šo papīru . Voyager 2 plazmas viļņu instruments izmērīja plazmas blīvumu, kas bija ļoti līdzvērtīgs Voyager 1 atklātajam. Tā kā saules plazma ir tik karsta (apmēram 1 miljons °C) un starpzvaigžņu plazma ir neticami auksta (tikai 10 000 °C), plazmas blīvums palielinās par 20–50, šķērsojot robežu. Tā ir šķidrumu īpašība, kas bieži veido ļoti asas robežas, saka Gurnetts.

Krimigis bija īpaši pārsteigts, ka abi Voyagers heliopauzi šķērsoja vienādos relatīvajos attālumos (attiecīgi 121 AU un 119 AU). Iepriekšējie modeļi stingri paredzēja, ka paaugstinātai saules aktivitātei, kad Voyager 1 šķērsoja 2012. gadā, burbuļa robežu vajadzēja izstumt tālāk. Zemas saules aktivitātes periodam vajadzēja nedaudz atvilkt heliopauzi Voyager 2 šķērsošanas laikā pagājušajā gadā. Fakts, ka abi kosmosa kuģi atstāja Saules sistēmu gandrīz vienādā attālumā, divās ļoti dažādās vietās, šobrīd rada neskaidrības.

3. Pašas heliopauzes sastāvs var atšķirties atkarībā no atrašanās vietas.

Voyager 2 arī veica dažus novērojumus, kas nesakrīt ar asu robežu — vismaz ne to, ko mēs gaidījām. Lielākais no tiem ir magnētiskā lauka mērījumi burbuļa iekšpusē un ārpusē. Astronomi paredzēja, ka magnētiskā lauka virziens starp abiem būs ļoti atšķirīgs. Tomēr, kad Voyager 2 šķērsoja šo plāno virsmu, lauka virziens būtībā nemainījās — kaut ko novēroja arī Voyager 1, saka Leonards Burlaga no NASA Godāras kosmosa lidojumu centra, vadošais autors. šo papīru . Tajā pašā laikā Voyager 2 magnētiskā lauka novērojumi liecina, ka tas atklāja plānāku un vienkāršāku heliopauzi, kas piepildīta ar mazāk enerģētiskām daļiņām, nekā tas, ko šķērsoja Voyager 1. Atkal, visi šie dati kopā rada vairāk jautājumu, nekā spēj atbildēt.

4. Saules ietekme pārsniedz Saules sistēmu.

Saule konsekventi izspiež plazmas triecienviļņus, ko sauc par koronālās masas izmešanu (CME), kas palīdz veidot pārējo Saules sistēmu. Izrādās, ka saules ietekme pārsniedz tās robežas. Jaunie Voyager 2 dati, tāpat kā iepriekšējie Voyager 1 dati, parāda, kā CME izplatās pēc heliopauzes un samazina kosmisko staru daudzumu ārpus burbuļa. Tas ir nedaudz līdzīgs tam, ko jūs varētu uzzināt galaktikā, saka Gurnets. Supernovas sūta triecienviļņus arī galaktikā, maisot starpzvaigžņu vidi, lai gan daudz intensīvākā mērogā nekā CME. Viņš saka, ka pat Saules sistēmas veidošanos, kā uzskata lielākā daļa astronomu, izraisīja starpzvaigžņu triecienvilnis no supernovas.

Ja mēs domājam par kosmisko staru potenciālu, lai veicinātu bioloģiskās mutācijas dzīvē uz Zemes, šie atklājumi apstiprina domu, ka saule varētu ietekmēt arī dzīvo būtņu attīstību ārpuszemes pasaulēs, šajā planētu sistēmā un citur.

5. Šis bija programmas Voyager pēdējais nozīmīgais pavērsiens.

Kad divi Voyagers tika palaisti, kosmosa vecums bija tikai 20 gadus vecs, saka Stouns. Tolaik bija grūti zināt, ka kaut kas var ilgt 40 gadus.

Tomēr heliopauzes novērojumi patiešām ir daļa no pēdējās steigas abiem kosmosa kuģiem. Katru zondi darbina radioizotopu termoelektriskie ģeneratori, ko silda ar plutoniju-238. Šis materiāls dabiski sadalās. Mēs zinām, ka pēc apmēram pieciem gadiem mums var nepietikt jaudas, lai ilgāk izmantotu kādus zinātniskus instrumentus, saka Stouns.

Abas misijas turpinās uzzināt, kā Saules heliosfēra mijiedarbojas ar starpzvaigžņu vidi, un sniegs mums norādes par citām zvaigžņu sistēmām. Mēs uzskatām, ka katrai zvaigznei ir šīs īpašības, saka Stouns. Tas, ko mēs uzzināsim par šo heliosfēru, palīdzēs mums uzzināt vairāk par citu zvaigžņu astrosfērām.

Lai gan NASA turpina uzraudzīt, sazināties ar abām Voyager zondēm un vākt datus no abām Voyager zondēm, par šo datu pārvēršanu noderīgos zinātniskos ieskatos lielā mērā ir atbildīgi zinātnieki dažādās iestādēs visā ASV. Pašlaik nav plānots izveidot programmas Voyager pēcteci (vienīgajam kosmosa kuģim, kas devās uz šādiem attālumiem New Horizons, jauda beigsies pie 90 AU), taču misiju panākumi un to uzdotie jautājumi neapšaubāmi iedvesmos zinātniekiem un inženieriem nākt klajā ar jauniem priekšlikumiem, lai pētītu heliosfēru un ne tikai.

paslēpties