Sonda kosmiczna NASA's Voyager 2 przesłała bezprecedensowe dane z przestrzeni międzygwiezdnej. Wskazują one na tajemniczą dodatkową warstwę poza naszym Układem Słonecznym.

NASA

• Sonda Voyager 2 NASA przekazała bezprecedensowe dane, gdy prawie rok temu przekroczyła przestrzeń międzygwiezdną. Naukowcy właśnie opublikowali swoje wnioski.
• Dane sugerują obecność wcześniej nieznanych warstw granicznych poza krawędzią naszego Układu Słonecznego – obszar znany jako heliopauza.
• Naukowcy mają nadzieję na rozpoczęcie nowych misji do przestrzeni międzygwiezdnej, aby mogli zbadać tę zagadkę i inne tajemnice z misji Voyagera.
• Visit Business Insider’s homepage for more stories.

NASA’s Voyager 2 probe exited our solar system nearly a year ago, becoming the second spaceecraft to ever enter interstellar space.

It followed six years behind its sister spaceecraft, Voyager 1, which reached the limits of the solar system in 2012. Jednak instrument do pomiaru plazmy na Voyagerze 1 został uszkodzony, więc sonda nie mogła zebrać kluczowych danych na temat przejścia z naszego układu słonecznego w przestrzeń międzygwiezdną.

Voyager 2, który opuścił układ słoneczny z nienaruszonymi instrumentami, uzupełnił zestaw danych. Naukowcy podzielili się swoimi odkryciami po raz pierwszy w poniedziałek, poprzez pięć prac opublikowanych w czasopiśmie Nature Astronomy.

Analizy wskazują, że istnieją tajemnicze dodatkowe warstwy pomiędzy bańką naszego Układu Słonecznego a przestrzenią międzygwiezdną. Voyager 2 wykrył wiatry słoneczne – strumienie naładowanych cząstek gazu, które pochodzą ze Słońca – wyciekające z Układu Słonecznego. Tuż za krawędzią Układu Słonecznego, te wiatry słoneczne oddziałują z wiatrami międzygwiezdnymi: gaz, pył i naładowane cząstki płynące przez przestrzeń z eksplozji supernowych miliony lat temu.

„Materiał z bańki słonecznej wyciekał na zewnątrz, w górę rzeki do galaktyki w odległości do miliarda mil” Tom Krimigis, fizyk, który był autorem jednego z dokumentów, powiedział w rozmowie z reporterami.

Nowe warstwy graniczne sugerują, że istnieją etapy przejścia z naszego bąbla słonecznego do przestrzeni poza nim, których naukowcy wcześniej nie rozumieli.

Miejsce, w którym wiatry słoneczne i międzygwiezdne oddziałują

NASA/JPL

W dniu 5 listopada 2018 roku Voyager 2 opuścił to, co znane jest jako „heliosfera”, gigantyczny bąbel naładowanych cząstek wypływających ze Słońca, który otula nasz Układ Słoneczny. Czyniąc to, sonda przekroczyła obszar graniczny zwany „heliopauzą”. W tym obszarze, krawędzi bańki naszego Układu Słonecznego, wiatry słoneczne spotykają się z przepływem wiatru międzygwiezdnego i składają się z powrotem na siebie.

Podróż przez całą heliopauzę zajęła obu statkom kosmicznym mniej niż jeden dzień. Bliźniacze sondy pędzą teraz przez region znany jako „uderzenie dziobowe”, gdzie plazma przestrzeni międzygwiezdnej opływa heliosferę, podobnie jak woda opływa dziób poruszającego się statku.

NASA/JPL-Caltech

Obydwie sondy Voyager zmierzyły zmiany w intensywności promieni kosmicznych, gdy przekroczyły heliopauzę, wraz z przejściem między polami magnetycznymi wewnątrz i na zewnątrz bąbla.

Ale ponieważ tak wiele z przejścia z naszego Układu Słonecznego do przestrzeni poza nim jest oznaczone przez zmiany w plazmie (gorący zjonizowany gaz, który jest najobfitszym stanem materii we wszechświecie), uszkodzony instrument Voyagera 1 miał trudności z pomiarem.

Teraz nowe pomiary z Voyagera 2 wskazują, że granice między naszym Układem Słonecznym a przestrzenią międzygwiezdną mogą nie być tak proste, jak naukowcy kiedyś myśleli.

Dane wskazują, że istnieje wcześniej nieznana warstwa graniczna tuż za heliopauzą. W tym obszarze, wiatry słoneczne wyciekają w przestrzeń i oddziałują z wiatrami międzygwiezdnymi. Intensywność promieni kosmicznych tam była tylko 90% ich intensywności dalej na zewnątrz.

„Wydaje się, że jest region tuż za heliopauzą, gdzie wciąż jesteśmy podłączeni – wciąż jest jakieś połączenie z powrotem do wnętrza” Edward Stone, fizyk, który pracował nad misjami Voyager od 1972 roku, powiedział w rozmowie telefonicznej.

NASA/ESA/G. Bacon (STScI)

Inne wyniki z nowych analiz również pokazują skomplikowany związek pomiędzy przestrzenią międzygwiezdną a naszym Układem Słonecznym na jego krawędziach.

Naukowcy odkryli, że poza tajemniczą, nowo zidentyfikowaną warstwą, istnieje inna, znacznie grubsza warstwa graniczna, gdzie plazma międzygwiezdna przepływa przez heliopauzę. Tam gęstość plazmy wzrasta o 20 lub więcej razy w regionie rozciągającym się na miliardy mil. To sugeruje, że coś ściska plazmę poza heliosferą, ale naukowcy nie wiedzą co.

„To obecnie stanowi zagadkę” Don Gurnett, astrofizyk, który jest autorem jednej z pięciu prac, powiedział w wezwaniu.

Co więcej, nowe wyniki pokazały również, że w porównaniu z Voyagerem 1, Voyager 2 doświadczył znacznie łagodniejszego przejścia z heliopauzy do silnego nowego pola magnetycznego poza Układem Słonecznym.

„To pozostaje zagadką”, powiedział Krimigis.

Naukowcy mają nadzieję kontynuować badanie tych granic w ciągu najbliższych pięciu lat, zanim sondom Voyager skończy się paliwo.

„Heliopauza jest przeszkodą dla przepływu międzygwiezdnego”, dodał Stone. „Chcemy zrozumieć tę złożoną interakcję w największej skali, jak tylko możemy.”

5 kolejnych lat danych Voyagera

NASA/JPL

NASA wystrzeliła sondy Voyager w 1977 roku. Voyager 2 wystartował dwa tygodnie przed Voyagerem 1 na specjalnym kursie, aby zbadać Urana i Neptuna. Jest to nadal jedyny statek kosmiczny, który odwiedził te planety.

Objazd oznaczał, że Voyager 2 osiągnął przestrzeń międzygwiezdną sześć lat po Voyager 1. Jest to obecnie najdłużej trwająca misja NASA.

„Kiedy dwa Voyagery zostały wystrzelone, era kosmiczna liczyła sobie zaledwie 20 lat, więc trudno było wtedy przewidzieć, że cokolwiek może trwać ponad 40 lat,” powiedział Krimigis.

Teraz, powiedział, naukowcy spodziewają się uzyskać około pięciu kolejnych lat danych z sond, gdy będą naciskać na przestrzeń międzygwiezdną. Zespół ma nadzieję, że Voyagery dotrą do odległego punktu, w którym przestrzeń jest niezakłócona przez heliosferę, zanim skończy im się paliwo.

Po śmierci statków kosmicznych będą one nadal dryfować w przestrzeni. Na wypadek gdyby kosmici kiedykolwiek je znaleźli, każda sonda Voyager zawiera złoty zapis zakodowany dźwiękami, obrazami i innymi informacjami o życiu na Ziemi.

W przyszłości naukowcy chcą wysłać więcej sond w różnych kierunkach w stronę krawędzi naszego Układu Słonecznego, aby zbadać te warstwy graniczne bardziej szczegółowo.

„Absolutnie potrzebujemy więcej danych. Oto cała bańka, a my tylko skrzyżowaliśmy się w dwóch punktach” – powiedział Krimigis. „Dwa przykłady to za mało.”

SEE ALSO: Wszechświat rozszerza się szybciej niż naukowcy sądzili, badanie potwierdza – „kryzys w kosmologii”, który może wymagać „nowej fizyki”

.