- NASA’s Voyager 2-sonde straalde ongekende gegevens terug toen het bijna een jaar geleden de interstellaire ruimte binnentrok. Wetenschappers hebben zojuist hun bevindingen bekendgemaakt.
- De gegevens suggereren de aanwezigheid van voorheen onbekende grenslagen voorbij de rand van ons zonnestelsel – het gebied dat bekend staat als de heliopauze.
- Wetenschappers hopen nieuwe missies naar de interstellaire ruimte te lanceren, zodat ze dit raadsel en andere mysteries van de Voyager-missie kunnen bestuderen.
- Bezoek de homepage van Business Insider voor meer verhalen.
NASA’s Voyager 2-sonde verliet ons zonnestelsel bijna een jaar geleden en werd het tweede ruimtevaartuig dat ooit de interstellaire ruimte binnentrad.
Het volgde zes jaar achter zijn zusterruimtevaartuig, Voyager 1, dat in 2012 de grenzen van het zonnestelsel bereikte. Maar een plasma-meetinstrument op Voyager 1 was beschadigd, waardoor die sonde geen cruciale gegevens kon verzamelen over de overgang van ons zonnestelsel naar de interstellaire ruimte.
Voyager 2, die het zonnestelsel verliet met zijn instrumenten intact, voltooide de reeks gegevens. Wetenschappers deelden hun bevindingen voor het eerst op maandag, via vijf papers gepubliceerd in het tijdschrift Nature Astronomy.
De analyses wijzen erop dat er mysterieuze extra lagen zijn tussen de luchtbel van ons zonnestelsel en de interstellaire ruimte. De Voyager 2 ontdekte zonnewinden – stromen geladen gasdeeltjes die van de zon afkomstig zijn – die uit het zonnestelsel lekken. Net voorbij de rand van het zonnestelsel interageren deze zonnewinden met interstellaire winden: gas, stof en geladen deeltjes die door de ruimte stromen als gevolg van supernova-explosies miljoenen jaren geleden.
“Materiaal uit de zonnebel lekte naar buiten, stroomopwaarts het melkwegstelsel in op afstanden tot een miljard mijl,” zei Tom Krimigis, een natuurkundige die een van de papers heeft geschreven, in een gesprek met verslaggevers.
De nieuwe grenslagen suggereren dat er stadia zijn in de overgang van onze zonnebel naar de ruimte daarbuiten die wetenschappers eerder niet begrepen.
- De plaats waar zonne- en interstellaire winden op elkaar inwerken
- 5 jaar Voyager-gegevens
- ZIE OOK: Het universum dijt sneller uit dan wetenschappers dachten, een studie bevestigt – een ‘crisis in de kosmologie’ die een ‘nieuwe fysica’ zou kunnen vereisen
- NOW WATCH: Populaire Video’s van Insider Inc.
- NOW WATCH: Populaire Video’s van Insider Inc.
De plaats waar zonne- en interstellaire winden op elkaar inwerken
Op 5 november 2018 verliet Voyager 2 de zogeheten “heliosfeer”, een gigantische bel van geladen deeltjes die uit de zon stroomt en ons zonnestelsel omhult. Daarbij passeerde de sonde een grensgebied dat de “heliopauze” wordt genoemd. In dat gebied, de rand van de bel van ons zonnestelsel, ontmoeten zonnewinden een interstellaire windstroom en vouwen zich terug.
Het kostte beide ruimtevaartuigen minder dan een dag om door de hele heliopauze te reizen. De twee sondes snellen nu door een gebied dat bekend staat als de “boegschok”, waar het plasma van de interstellaire ruimte rond de heliosfeer stroomt, ongeveer zoals water rond de boeg van een bewegend schip stroomt.
Beide Voyager-sondes maten veranderingen in de intensiteit van kosmische straling toen ze de heliopauze overstaken, samen met de overgang tussen magnetische velden binnen en buiten de bel.
Maar omdat zo veel van de overgang van ons zonnestelsel naar de ruimte daarbuiten wordt gekenmerkt door veranderingen in plasma (een heet geïoniseerd gas dat de meest voorkomende toestand van materie in het heelal is), had het beschadigde instrument van Voyager 1 moeite om het te meten.
Nu wijzen de nieuwe metingen van de Voyager 2 erop dat de grenzen tussen ons zonnestelsel en de interstellaire ruimte misschien niet zo eenvoudig zijn als wetenschappers ooit dachten.
De gegevens wijzen erop dat er een voorheen onbekende grenslaag is net voorbij de heliopauze. In dat gebied lekken zonnewinden de ruimte in en interageren met interstellaire winden. De intensiteit van de kosmische stralen was daar slechts 90% van hun intensiteit verder weg.
“Er lijkt een gebied te zijn net buiten de heliopauze waar we nog steeds verbonden zijn – er is nog steeds enige verbinding terug naar binnen”, zei Edward Stone, een natuurkundige die sinds 1972 aan de Voyager-missies heeft gewerkt, in het gesprek.
Andere resultaten van de nieuwe analyses laten ook zien dat de relatie tussen de interstellaire ruimte en ons zonnestelsel aan de randen gecompliceerd is.
De wetenschappers ontdekten dat er voorbij de mysterieuze, nieuw geïdentificeerde laag een andere, veel dikkere grenslaag is waar interstellair plasma over de heliopauze stroomt. Daar springt de dichtheid van het plasma met een factor 20 of meer omhoog voor een gebied dat miljarden kilometers beslaat. Dit suggereert dat iets het plasma buiten de heliosfeer samendrukt, maar wetenschappers weten niet wat.
“Dat is momenteel een raadsel,” zei Don Gurnett, een astrofysicus die een van de vijf papers heeft geschreven, in de oproep.
Wat meer is, de nieuwe resultaten toonden ook aan dat vergeleken met Voyager 1, Voyager 2 een veel vlottere overgang van de heliopauze naar een sterk nieuw magnetisch veld buiten het zonnestelsel ervoer.
“Dat blijft een raadsel,” zei Krimigis.
De wetenschappers hopen deze grenzen de komende vijf jaar te blijven bestuderen voordat de Voyager-sondes zonder brandstof komen te zitten.
“De heliopauze is een obstakel voor de interstellaire stroming,” voegde Stone eraan toe. “We willen die complexe interactie op de grootst mogelijke schaal begrijpen.”
5 jaar Voyager-gegevens
NASA lanceerde de Voyager-sondes in 1977. De Voyager 2 lanceerde twee weken voor de Voyager 1 op een speciale koers om Uranus en Neptunus te verkennen. Het is nog steeds het enige ruimtevaartuig dat deze planeten heeft bezocht.
De omweg betekende dat de Voyager 2 zes jaar na de Voyager 1 de interstellaire ruimte bereikte. Het is nu de langstlopende missie van de NASA.
“Toen de twee Voyagers werden gelanceerd, was het ruimtetijdperk pas 20 jaar oud, dus het was moeilijk om op dat moment te weten dat iets langer dan 40 jaar kon duren,” zei Krimigis.
Nu, zei hij, verwachten wetenschappers nog ongeveer vijf jaar gegevens van de sondes te krijgen als ze verder de interstellaire ruimte in gaan. Het team hoopt dat de Voyagers het verre punt bereiken waar de ruimte niet wordt verstoord door de heliosfeer, voordat hun brandstof op is.
Nadat de ruimtevaartuigen zijn overleden, zullen ze door de ruimte blijven zwerven. Voor het geval buitenaardse wezens ze ooit vinden, bevat elke Voyager-sonde een gouden plaat gecodeerd met geluiden, beelden en andere informatie over het leven op aarde.
In de toekomst willen de onderzoekers meer sondes in verschillende richtingen naar de randen van ons zonnestelsel sturen om deze grenslagen in meer detail te bestuderen.
“We hebben absoluut meer gegevens nodig. Dit is een hele bel, en we zijn er maar op twee punten geweest,” zei Krimigis. “Twee voorbeelden zijn niet genoeg.”