Sondy Voyager na skraju Układu Słonecznego

Na ilustracji przedstawione zostały dwie sondy Voyager wlatujące w w niespokojny obszar znany jako płaszcz Układu Słonecznego (ang. "heliosheath"), znajdujący się na zewnętrznej powłoce bąbla złożonego z naładowanych cząstek, jaki otacza Układ Słoneczny. Źródło:NASA/JPL-Caltech.

Naukowcy przypuszczają, że gęstość nieskoenergetycznych cząstek spadnie niemal do zera w momencie, gdy sonda Voyager 1 ostatecznie opuści nasz układ i wkroczy w przestrzeń międzygwiezdną. Dwie z trzech oznak takiego spodziewanego przejścia są aktualnie obserwowane przez sondę Voyager 1, a przewidywane zmiany zachodzą w szybszym tempie niż kiedykolwiek w ciągu ostatnich siedmiu lat.

Sonda bada zewnętrzne obszary Układu Słonecznego już od kilku lat. Znajduje się w rejonie "bąbla" pełnego naładowanych cząstek, który otacza Słońce. Cząstki te są emitowane właśnie bezpośrednio przez nasza gwiazdę centralną - m.in. jako wiatr słoneczny. Pod koniec lipca 2012 dane z pokładu Voyagera 1 wskazywały już jednak na to, że wysokoenergetyczne promieniowanie kosmiczne pochodzące spoza naszego systemu podskoczyło aż o 5 procent w ciągu jednego dnia. W tym samym dniu poziom cząstek o niższych energiach - cząstek "ze Słońca" - spadł o około połowę. Jednak w ciągu następnych trzech dni znów wzrósł niemal do swej początkowej wartości.

Trzecią ważną oznaką przejścia sondy w daleką przestrzeń kosmiczną jest zmiana kierunkowości pola magnetycznego. Sprawa ta jest aktualnie intensywnie badana przez naukowców. Spodziewamy się w każdym razie, że wszystkie te trzy zjawiska muszą ostatecznie zachodzić podczas gdy sondy Voyager opuszczą zewnętrzny "bąbel" naszego Układu.To niezwykle interesuję chcwile dla zespołu naukowego, który ma za zadanie monitoring sygnałów zbieranych przez sondy, właśnie teraz, gdy być może są już one na skraju tego bąbla. Wciąż jednak nie jest pewne, czy sonda Voyager 1 osiągnęła wystarczajco dużż odległośc, by można było mówić o jej faktycznym przejściu w przestrzeń międzygwiazdową.

Poziom wysokoenergetycznych cząstek promieniowania kosmicznego wzrastał wzraz z odległością sondy od Ziemi całymi latami, ale dużo wolniej niż obecnie. Wzrost aż o 5 procent zdarzył się już raz wcześniej - w maju tego roku.Z kolei gęstość cząstek o niskich energiach spadała stopniowo i powoli od dwóch lat. Z czasem, jak przewidują modele naukowców, ma ona spaść niemalże do zera - poza najbardziej zewnętrzną otoczką Słońca.

Sonda Voyager 1, wystrzelona z przylądka Canaveral na Florydzie 5 września 1977, znajduje się teraz w odległości około 18 miliardów kilometrów od Słońca. Z kolei Voyager 2, wystrzelony w Kosmos 20 sierpnia 1977, jest dużo bliżej nas, "tylko" 15 miliardów kilometrów od Słońca. Co ciekawsze, obie sondy nadal świetnie sobie radzą. "Są niemal tak samo sprawne jak trzydzieści pięć lat temu, gdy wyruszały w swą daleka podróż" - komentuje Suzanne Dodd z NASA Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie. "Wiemy, że ostatecznie wejdą w przestrzeń międzygwiezdną. To tylko kwestia czasu."

Pierwsze wyniki badań zmienności kierunku lokalnych pól magnetycznych w sąsiedztwie aktualnego położenia sondy Voyager 1 będą prawdopodobnie znane już w przyszłym miesiacu. Tak czy inaczej, za kilka lat oba Voyagery przekroczą helipauzę i rozpoczną badania zewnętrznej przestrzeni międzygwiezdnej

Płaszcz Układu Słonecznego (ang. heliosheath) jest to część heliosfery znajdująca się pomiędzy jej szokiem końcowym a heliopauzą. Jest to zarazem obszar, w którym wiatr słoneczny wieje z prędkościami poddźwiękowymi. Płaszcz otacza cały Układ Słoneczny za wyjątkiem tzw. obłoku Oorta. To strefa, w której wiatr słoneczny szybko wytraca prędkość na skutek zderzenia z szokiem terminalnym.

Wewnętrzną granicą płaszcza Układu Słonecznego jest szok końcowy. Jego odległość od Słońca wynosi około 80 do 100 jednostek astronomicznych, ale zależna jest także od chwilowej, aktualnej aktywności Słońca i od galaktycznego pola magnetycznego. Również zewnętrzna granica płaszcza i jednocześnie całej heliosfery, czyli  heliopauza, jest strukturą dynamiczną, której kształt nadaje oddziaływanie z ośrodkiem międzygwiazdowym. Do niedawna uważano iż płaszcz jest wyraźnie asymetryczny, spłaszczony przez opór ośrodka w kierunku ruchu Słońca przez Galaktykę, a w stronę przeciwną rozciągnięty na kształt warkocza komety. Najnowsze dane dostarczone przez sondę NASA IBEX (Interstellar Boundary Explorer) oraz Cassini wykazały, że przyjęty do tej pory model, w którym głównym czynnikiem odpowiedzialnym za kształt heliosfery i płaszcza było oddziaływanie cząstek wiatru słonecznego z cząstkami medium międzygwiezdnego jest niepoprawny. Nowe wyniki wskazują, że ważniejszy wpływ ma ciśnienie cząstek oraz ich oddziaływanie z polem magnetycznym medium międzygwiezdnego a płaszcz przypomina symetryczny bąbel.

Liczba odsłon: 1650