Voyager 1 – jeszcze nie w przestrzeni międzygwiezdnej

0

Trzeciego grudnia 2012 roku naukowcy związani z misją Voyager zaprezentowali interpretację wyników zebranych przez tę sondę w ostatnich miesiącach. Zebrane dane sugerują, że Voyager 1 jeszcze nie opuścił Układu Słonecznego, ale już niebawem tego dokona.

Zmiany w natężeniu nisko i wysokoenergetycznych cząstek są sygnałem zbliżającej się “granicy” pomiędzy Układem Słonecznym a przestrzenią międzygwiezdną. Źródłem cząstek niskoenergetycznych jest nasze Słońce a wysokoenergetyczne cząstki pochodzą od różnych źródeł w naszej Galaktyce. Obserwując zmiany w poziomach tych cząstek można otrzymać częściowy dowód na opuszczanie Układu Słonecznego.

Tak też stało się w przypadku sondy Voyager 1- podczas trzech “wydarzeń”, które nastąpiły w ostatnich miesiącach. Dwa pierwsze z nich, z 28 lipca i 15 sierpnia, były chwilowe. W ich trakcie, na przestrzeni kilkudziesięciu godzin, zanotowano dramatyczny spadek ilości wykrywanych cząstek niskoenergetycznych przy jednoczesnym wzroście cząstek wysokoenergetycznych. Wówczas wartości spadły z poziomu około 25 do zaledwie 8-10 cząstek niskoenergetycznych na sekundę. Po kilkudziesięciu godzinach nastąpił powrót do poprzedniego poziomu rejestrowanych cząstek.

Trzecie wydarzenie tego typu rozpoczęło się 26 sierpnia 2012 roku. To wydarzenie miało i nadal ma zupełnie inny wygląd od dwóch poprzednich – tym razem ilość rejestrowanych cząstek niskoenergetycznych spadła do około 2 cząstek na sekundę i pozostała na tym poziomie. W tym samym czasie ilość rejestrowanych cząstek wysokoenergetycznych wzrosła. W tej chwili (stan na 3-4 grudnia 2012) stosunek cząstek nisko do wysokoenergetycznych jest bliski 1:1, z lekką przewagą cząstek wysokoenergetycznych.

Według naukowców są trzy parametry, które pozwolą określić, czy Voyager 1 przekroczył granicę Układu Słonecznego. Dwa parametry to ilość wysoko i niskoenergetycznych cząstek – te pierwsze pochodzą od różnych źródeł w naszej Galaktyce, te drugie pochodzą od naszego Słońca. Zatem wyraźny spadek niskoenergetycznych cząstek przy jednoczesnym wzroście tych wysokoenergetycznych może być częściowym dowodem na przekroczenie granicy Układu Słonecznego. Trzecim parametrem jest lokalne pole magnetyczne. Zmiana orientacji linii pola magnetycznego ze “wschód-zachód” (Układ Słoneczny) na “północ-południe” (Droga Mleczna) będzie najważniejszym dowodem na opuszczenie Układu Słonecznego przez sondę Voyager 1. Do potwierdzenia tej zmiany potrzeba przynajmniej kilku tygodni pomiarów – stąd też nie było „szybkiej” reakcji ze strony NASA na zarejestrowane zmiany przez sondę Voyager 1.

Naukowcy NASA opublikowali interpretację ostatnich wyników na początku grudnia tego roku. Do tego czasu trwało zbieranie danych, w szczególności tych związanych z wartością i kierunkiem pola magnetycznego. Na podstawie danych, które zebrano od lipca wiadomo już, że Voyager 1 jeszcze nie opuścił Układu Słonecznego. Aktualnie sonda może znajdować się już tuż przy „ostatniej granicy” przed przestrzenią międzygwiezdną. Ten obszar, w którym obecnie sonda się znajduje jest bardzo interesujący, ponieważ ma pewne dość zaskakujące właściwości.

Pomiary pola magnetycznego wykazały, że Voyager 1 nadal znajduje się w obszarze, gdzie pole magnetyczne ma wciąż orientację „wschód-zachód”, czyli związanym ze Słońcem i Układem Słonecznym.  Obszar, w którym Voyager 1 znajduje się od końca sierpnia, został przez naukowców nazwany „magnetyczną autostradą”.

Skąd ta nazwa?  Okazało się, że zarejestrowane wysokoenergetyczne cząstki poruszają się w tej “autostradzie” w jednym kierunku, zgodnie z orientacją pola magnetycznego. Jest to duża zmiana w porównaniu ze stanem sprzed końca sierpnia – kiedy to cząstki (niskoenergetyczne) poruszały się w dowolnym kierunku. Warto tu dodać, że natężenie lokalnego pola magnetycznego w obszarze, gdzie znajduje się w tej chwili Voyager 1 to około 1/100000 natężenia ziemskiego pola magnetycznego. Pierwsza grafika w galerii tego artykułu prezentuje wizualizację “magnetycznej autostrady”, natomiast druga prezentuje ilość zarejestrowanych cząstek niskoenergetycznych oraz lokalne natężenie pola magnetycznego. Co ciekawe, od końca sierpnia rejestruje się nieco silniejsze natężenie lokalnego pola magnetycznego (wciąż związanego ze Słońcem), co jest także dowodem na zbliżającą się granicę pomiędzy naszym Układem Słonecznym a przestrzenią międzygwiezdną.

Jak długo Voyager 1 będzie przebywać wewnątrz tej „magnetycznej autostrady”? Tego w tej chwili nie wiadomo, choć nikt nie przewiduje by był to czas dłuższy niż kilka lat. Jest zatem prawie pewne, że Voyager 1 będzie nadal w kontakcie z Ziemią w momencie wpłynięcia w przestrzeń międzygwiezdną. Obszar “magnetycznej autostrady” nigdy nie był bezpośrednio badany, stąd nieznane są jej rozmiary.

Natomiast w przypadku sondy Voyager 2 od kilku miesięcy obserwujemy zupełnie inną charakterystykę zmian ilości rejestrowanych cząstek niż to jest u Voyagera 1. Sonda Voyager 2 rejestruje powolny spadek ilości cząstek niskoenergetycznych (wrzesień – około 24 cząstek na sekundę, obecnie – około 17 cząstek na sekundę) oraz jednoczesny jeszcze wolniejszy spadek ilości rejestrowanych cząstek wysokoenergetycznych (z 1,7 we wrześniu do około 1,6 obecnie). Jak na razie nie pojawiła się żadna interpretacja tych zmian, aczkolwiek wydaje się być pewne, że ta sonda ma jeszcze przed sobą długą drogę do granicy Układu Słonecznego.

W momencie pisania tego artykułu Voyager 1 znajdował się 122,6 jednostki astronomicznej od Słońca. Voyager 2 znajduje się bliżej – 100,3 jednostki astronomicznej od Słońca.

Wyprawy sond Voyager 1 i Voyager 2 są komentowane w wątku na Polskim Forum Astronautycznym.

(NASA, JPL, PFA)

Zmiany natężenia lokalnego pola magnetycznego (górny wykres) oraz rejestrowanych cząstek niskoenergetycznych (dolny wykres) z sondy Voyager 1 / Credits - NASA/JPL-Caltech/GSFC/University of Delaware

Share.

Comments are closed.