Dodano: 10 grudzień 2018r.

Sonda Voyager 2 osiągnęła przestrzeń międzygwiezdną

Sonda Voyager 2, po 41-letniej podróży, opuściła heliosferę – poinformowała NASA. To drugi obiekt wykonany ręką człowieka, który osiągnął przestrzeń międzygwiezdną.

 

Porównując dane z różnych przyrządów zainstalowanych na pokładzie statku kosmicznego, naukowcy z NASA ustalili, że sonda Voyager 2 przekroczyła zewnętrzną krawędź heliosfery 5 listopada. Granica ta, zwana heliopauzą, jest miejscem, w którym wiatr słoneczny styka się z wysokoenergetycznymi cząstkami z przestrzeni międzygwiezdnej.

Bliźniacza konstrukcja sondy, statek Voyager 1, przekroczył tę granicę w 2012 roku, ale Voyager 2 ma taką przewagę, że ma na pokładzie działający instrument, który zapewni pierwsze w swoim rodzaju obserwacje natury heliopauzy - bramy do przestrzeni międzygwiezdnej.

Voyager 2 jest teraz nieco ponad 18 miliardów kilometrów od Ziemi. Operatorzy misji nadal mogą komunikować się z sondą, choć komunikat z Ziemi do Voyagera 2 biegnie 16,5 godziny.

 

Heliosfera, przestrzeń, którą właśnie opuściła sonda Voyager 2, to rodzaj magnetycznego „bąbla” wytwarzanego przez Słońce, który otacza i chroni nasz Układ Słoneczny. Ten „bąbel” materii nieustannie wyrzucanej przez Słońce obejmuje wszystkie planety i większość pomniejszych ciał w Układzie Słonecznym i chroni je przed szkodliwym promieniowaniem kosmicznym blokując wysokoenergetyczne cząstki, które powstały w przestrzeni międzygwiezdnej.

Na granicy heliosfery wiatr słoneczny wytraca swoją prędkość, a ciśnienie wiatrów galaktycznych zaczyna przeważać nad ciśnieniem wiatru słonecznego. Ta granica to właśnie heliopauza. W tym miejscu wiatr słoneczny zderza się z promieniowaniem kosmicznym. Jednak nie wszystkie cząstki z przestrzeni międzygwiezdnej zostają zatrzymane. Część z nich przenika do naszego systemu planetarnego.

Najbardziej przekonujące dowody na wyjście Voyagera 2 z heliosfery pochodzą z instrumentu Plasma Science Experiment (PLS), który niestety przestał działać na sondzie Voyager 1 w 1980 roku, na długo zanim sonda przekroczyła heliopauzę. Do niedawna przestrzeń otaczająca Voyager 2 była wypełniona głównie plazmą pochodzącą z naszego Słońca. Ten tzw. wiatr słoneczny tworzy heliosferę.

PLS po ponad 40 latach działania nadal potrafi wykryć prędkość, gęstość, temperaturę, ciśnienie i przepływ wiatru słonecznego. Poinformował on kontrolerów misji o gwałtownym spadku prędkości cząstek wiatru słonecznego, które miało miejsce 5 listopada. Od tego czasu nie zaobserwował żadnego przepływu wiatru słonecznego w środowisku wokół sondy. Dlatego badacze z NASA są przekonani, że sonda opuściła heliosferę.

Oprócz danych z PLS, członkowie zespołu naukowego Voyager mają także dane z trzech innych instrumentów pokładowych – detektora promieniowania kosmicznego (Cosmic-Ray Subsystem - CRS), detektora cząstek naładowanych o niskiej energii (Low-Energy Charged Particle Subsystem LECP) oraz magnetometru. Analiza tych danych również potwierdza, że Voyager 2 przekroczył heliopauzę.

 

- Z instrumentów na pokładzie sondy Voyager 2 nadal wiele można się dowiedzieć o regionie przestrzeni międzygwiezdnej tuż za heliopauzą - powiedział Ed Stone, naukowiec z projektu Voyager z Caltech.

Obie sondy Voyager dają pierwszy wgląd w to, jak nasza heliosfera oddziałuje ze stałym, międzygwiezdnym wiatrem. Ich obserwacje uzupełniają dane z Interstellar Boundary Explorer (IBEX), satelity, którego zadaniem jest sporządzenie pierwszej mapy obszarów leżących na granicy heliosfery. NASA ma także w planach misję IMAP (Interstellar Mapping and Acceleration Probe), której celem będzie zbadanie, w jaki sposób przybywające z przestrzeni międzygwiezdnej cząstki wchodzą w interakcje z heliosferą. Start ma nastąpić w 2024 roku.

- Voyager ma specjalne miejsce w naszej flocie heliofizycznej. Nasze badania zaczynają się od Słońca i rozciągają się na wszystko, czego dotknie wiatru słoneczny. To, że sondy Voyager dosyłają informacje o krawędzi, gdzie kończy się wpływ Słońca, daje nam niespotykany wgląd w prawdziwie niezbadane terytorium - powiedział Nicola Fox z NASA.

Podczas gdy sondy opuściły heliosferę, Voyager 1 i Voyager 2 nie opuściły jeszcze Układu Słonecznego i nie stanie się to szybko. Uważa się, że granica naszego systemu planetarnego znajduje się za zewnętrzną krawędzią Obłoku Oorta – obłoku pyłów, lodu i planetoid okrążających Słońce w odległości od 300 do 100 tys. jednostek astronomicznych (jedna jednostka astronomiczna to w przybliżeniu 150 milionów kilometrów – odległość, która dzieli Ziemię od Słońca). Obiekty w Obłoku Oorta, mimo swojej odległości, nadal znajdują się pod wpływem grawitacji naszej gwiazdy. Minie około 300 lat, zanim Voyager 2 dotrze do wewnętrznej krawędzi Obłoku Oorta i prawdopodobnie kolejne 30 000, aby wylecieć poza obłok.

- Myślę, że wszyscy jesteśmy szczęśliwi i czujemy ulgę, że sondy Voyager pracują wystarczająco długo, aby przejść przez ten kamień milowy – przyznała Suzanne Dodd, kierownik projektu Voyager w Jet Propulsion Laboratory. – Wszyscy na to czekaliśmy. Teraz czekamy na to, czego będziemy mogli się dowiedzieć dzięki sondom znajdującym się poza heliopauzą – dodała.

Najdalszym i najszybszym statkiem kosmicznym jest obecnie Voyager 1. Aktualnie jest około 140 jednostek astronomicznych od naszej planety - to ponad 20 miliardów kilometrów. Sonda Voyager 1 została wystrzelona z Ziemi początkiem września 1977 roku. Sonda Voyager 2 poleciała w kosmos kilkanaście dni wcześniej, jednak Voyager 1 wyprzedził bliźniaczą jednostkę i pierwszy dotarł na krańce heliosfery.

Misja wystartowała z Ziemi w celu zbadania Jowisza i Saturna oraz ich księżyców. Po wykonaniu zadania cel misji został zmieniony na badania obszarów heliosfery. Badacze przewidują, że sondy będą miały wystarczającą ilość energii do funkcjonowania i komunikacji z Ziemią do około 2025 roku.

 

Źródło: NASA, fot. NASA/ JPL