Ką kosminiai zondai atrado už Saulės sistemos ribų

2024 Autorius: Seth Attwood | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 16:11

2018 metų lapkritį, po 41 metus trukusios kelionės, „Voyager 2“peržengė ribą, už kurios baigiasi Saulės įtaka, ir pateko į tarpžvaigždinę erdvę. Tačiau mažojo zondo misija dar nebaigta – jis ir toliau daro nuostabius atradimus.

2020 m. „Voyager 2“atrado kažką nuostabaus: erdvės tankis didėja tolstant nuo Saulės.

Panašius rodiklius į Žemę perdavė 2012 metais į tarpžvaigždinę erdvę įžengęs „Voyager 1“. Duomenys parodė, kad tankio padidėjimas gali būti tarpžvaigždinės terpės ypatybė.

Saulės sistema turi keletą ribų, iš kurių viena, vadinama heliopauze, yra nulemta saulės vėjo, tiksliau – reikšmingo jo susilpnėjimo. Erdvė heliopauzės viduje yra heliosfera, o erdvė išorėje yra tarpžvaigždinė terpė. Tačiau heliosfera nėra apvali. Tai labiau atrodo kaip ovalas, kurio priekiniame krašte yra saulės sistema, o už jo driekiasi savotiška uodega.

Abu „Keliautojai“kirto heliopauzę priekiniame krašte, tačiau heliografinės platumos skirtumu 67 laipsniai ir ilgumos 43 laipsniai.

Tarpžvaigždinė erdvė paprastai laikoma vakuumu, tačiau tai nėra visiškai tiesa. Medžiagos tankis yra labai mažas, bet jis vis dar egzistuoja. Saulės sistemoje saulės vėjo vidutinis protonų ir elektronų tankis yra nuo 3 iki 10 dalelių kubiniame centimetre, tačiau kuo toliau nuo Saulės jis yra mažesnis.

Apskaičiuota, kad vidutinė elektronų koncentracija Paukščių Tako tarpžvaigždinėje erdvėje yra apie 0,037 dalelės kubiniame centimetre. O plazmos tankis išorinėje heliosferoje siekia apie 0,002 elektrono kubiniame centimetre. Kai Voyager zondai kirto heliopauzę, jų prietaisai plazmos virpesiais užfiksavo plazmos elektronų tankį.

„Voyager 1“heliopauzę kirto 2012 metų rugpjūčio 25 dieną 121,6 astronominio vieneto atstumu nuo Žemės (tai 121,6 karto didesnis už atstumą nuo Žemės iki Saulės – apie 18,1 mlrd. km). Kai jis pirmą kartą išmatavo plazmos svyravimus po heliopauzės kirtimo 2013 m. spalio 23 d. 122,6 astronominio vieneto (18,3 milijardo km) atstumu, jis nustatė, kad plazmos tankis yra 0,055 elektrono kubiniame centimetre.

Nuskridęs dar 20 astronominių vienetų (2,9 milijardo kilometrų), „Voyager 1“pranešė apie tarpžvaigždinės erdvės tankio padidėjimą iki 0,13 elektrono kubiniame centimetre.

„Voyager 2“2018 m. lapkričio 5 d. kirto heliopauzę 119 astronominių vienetų (17,8 mlrd. kilometrų. 2019 m. sausio 30 d.) plazmos virpesius išmatavo 119,7 astronominių vienetų (17,9 mlrd. kilometrų) atstumu ir nustatė, kad plazmos tankis yra 0,039 elektronų viename kubiniame centimetre.

2019 m. birželį „Voyager 2“įrenginių tankis smarkiai padidėjo iki maždaug 12 elektronų kubiniame centimetre 124,2 AU (18,5 milijardo kilometrų) atstumu.

Kas lėmė erdvės tankio padidėjimą? Viena teorija teigia, kad tarpžvaigždinio magnetinio lauko jėgos linijos stiprėja didėjant atstumui nuo heliopauzės. Tai gali sukelti elektromagnetinių jonų ciklotrono nestabilumą. „Voyager 2“aptiko magnetinio lauko padidėjimą po heliopauzės.

Kita teorija teigia, kad tarpžvaigždinio vėjo nešama medžiaga heliopauzėje turėtų sulėtėti ir suformuoti tam tikrą kamštį, kaip rodo silpnas ultravioletinių spindulių švytėjimas, kurį 2018 m. aptiko zondas „New Horizons“, kurį sukėlė neutralaus vandenilio susikaupimas heliopauzėje..