Voyager 1 – status misji (czerwiec 2013)

0

Od prawie roku Voyager 1 przebywa w niezwykle ciekawym regionie na granicy Układu Słonecznego. Kiedy ta sonda znajdzie się w przestrzeni międzygwiezdnej?

W lipcu i sierpniu 2012 roku sonda Voyager 1 zarejestrowała znaczne zmiany w natężeniu rejestrowanych nisko- i wysokoenergetycznych cząstek. Te zmiany są sygnałem zbliżającej się „granicy” pomiędzy Układem Słonecznym a przestrzenią międzygwiezdną. Źródłem cząstek niskoenergetycznych jest nasze Słońce, a wysokoenergetycznych różne źródła w naszej Galaktyce. Obserwując zmiany w poziomach występującego natężenia tych cząstek można otrzymać częściowy dowód na opuszczanie Układu Słonecznego.

W sumie nastąpiły trzy „wydarzenia” związane ze zmianą ilości rejestrowanych cząstek. Dwa pierwsze z nich, z 28 lipca i 15 sierpnia 2012, były chwilowe. W ich trakcie, na przestrzeni zaledwie kilkudziesięciu godzin, zanotowano dramatyczny spadek ilości wykrywanych cząstek niskoenergetycznych przy jednoczesnym wzroście ilości 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 ilości 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, także do poziomu około 2 cząstek na sekundę. Od września zeszłego roku do dziś (stan na 27 czerwca 2013) nie zmieniła się sytuacja – stosunek rejestrowanej ilości cząstek niskoenergetycznych do tych wysokoenergetycznych pozostaje na poziomie około 1:1 (wcześniej było to około 20:1).

Czy w sierpniu zeszłego roku Voyager 1 opuścił Układ Słoneczny? Według naukowców są trzy parametry, które pozwolą określić, czy Voyager 1 „wpłynął” do przestrzeni międzygwiezdnej. Dwa parametry to ilość wysoko- i niskoenergetycznych cząstek. Wyraźny spadek ilości niskoenergetycznych cząstek przy jednoczesnym wzroście ilości tych wysokoenergetycznych może być częściowym dowodem na przekroczenie granicy Układu Słonecznego. Jest jednak jeszcze trzeci parametr, który ma także duże znaczenie: 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.

W przypadku sondy Voyager 1 nie zarejestrowano jeszcze zmiany orientacji lokalnego pola magnetycznego. Oznacza to, że Voyager 1 wciąż znajduje się w Układzie Słonecznym, choć jest to przestrzeń o zupełnie innej charakterystyce niż ta, przez którą sonda przemierzała przez ostatnie kilkanaście lat.

W grudniu zeszłego roku naukowcy NASA ogłosili interpretację wyników. Przestrzeń, w której Voyager 1 znajduje się od końca sierpnia zeszłego roku, została przez naukowców nazwana „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. Co ciekawe, od końca sierpnia zeszłego roku rejestruje się nieco silniejsze natężenie lokalnego pola magnetycznego (wciąż związanego ze Słońcem) a także minimalnie inny kierunek (około 2 stopni), co jest także dowodem na zbliżającą się granicę pomiędzy naszym Układem Słonecznym a przestrzenią międzygwiezdną.

Niedawno nastąpiła publikacja pracy naukowej na łamach czasopisma „Science”. W tej publikacji naukowcy z NASA dokonują nowej interpretacji uzyskanych wyników z sondy Voyager 1. Podstawowy wniosek z analizy danych jest taki, że wciąż obserwowane jest pole magnetyczne Układu Słonecznego, a nie przestrzeni międzygwiezdnej.

{youtube}lcZmc4EPDFo{/youtube}
Animacje prezentujące przelot sondy Voyager 1 przez „magnetyczną autostradę” / Credits – NASA

W tej chwili wciąż nie wiadomo, jak rozległa jest „magnetyczna autostrada” na granicy Układu Słonecznego i gdzie się ona kończy. Voyager 1 może ją przemierzać jeszcze przez kilka miesięcy lub lat. Jest niemniej jednak bardzo prawdopodobne, że już niebawem ta sonda opuści nasz Układ Słoneczny i jako pierwszy obiekt wykonany ludzką ręką wpłynie w przestrzeń międzygwiezdną, wykonując jednocześnie pierwsze bezpośrednie pomiary.

Druga grafika w galerii tego artykułu prezentuje zmianę poziomu natężenia cząstek niskoenergetycznych, rejestrowanych przez sondę Voyager 1, a trzecia – cząstek wysokoenergetycznych. Dane przedstawiają stan dla ostatnich 12 miesięcy, czyli zawierają także okres sprzed „wpłynięcia” w obszar „magnetycznej autostrady”.

(NASA, JPL)

{module [346]}

Poziom rejestrowanych cząstek niskoenergetycznych w ostatnich 12 miesiącach - stan na 27 czerwca 2013 / Credits - NASA, JPL Poziom rejestrowanych cząstek wysokoenergetycznych w ostatnich 12 miesiącach - stan na 27 czerwca 2013 / Credits - NASA, JPL

Share.

Comments are closed.