Кредит зображення: NASA
Космічний корабель NASA Voyager 1 майже досяг зовнішніх меж Сонячної системи до області космосу, яка називається геліосвіт, де сонячний вітер дме проти міжзоряного газу. Це перший раз, коли вчені збирали дані про ці далекі райони Сонячної системи. Запущений 5 вересня 1977 року, Voyager 1 зараз знаходиться в 13 мільярдах км від Сонця.
Космічний корабель НАСА "Вояджер-1" збирається знову ввійти в історію як перший космічний корабель, який увійшов до останньої межі Сонячної системи, величезної простору, де вітер від Сонця дме гарячий тонкий газ між зірками: міжзоряний простір. Однак перед тим, як досягти цієї області, Вояджер 1 повинен пройти через ударний удар, зону насильства, яка є джерелом променя частинок високої енергії.
Подорож Вояджера через цю бурхливу зону дасть вченим свої перші прямі вимірювання останньої межі нашої Сонячної системи, яка називається геліосвіт, і вчені дискутують, якщо цей пасаж вже розпочався. Дві статті про це дослідження публікуються в «Природі» 5 листопада 2003 року. Перший документ доктора Стаматіоса М. Кримігіса з Лабораторії прикладної фізики Університету Джона Хопкінса, Лорел, штат Міссура, та його команди, свідчить про підтвердження цього твердження. що Voyager 1 перейшов за межі шоку припинення. Другий документ доктора Френка Б. Макдональда з Університету Меріленда, Коледж Парк та його команди свідчить проти цього твердження. Третя праця, опублікована 30 жовтня 2003 р. У листах з геофізичних досліджень доктора Леонарда Ф. Бурлага з Центру космічних польотів Годдарда НАСА, Ґрінбелт, штат Мідіч, та співробітників, свідчить про те, що Voyager 1 не вийшов за межі шокового завершення. (Див. Зображення 2a для ілюстрації шоку припинення та геліосхези).
«Спостереження Voyager 1 показують, що ми увійшли в нову частину Сонячної системи. Незалежно від того, перейшли ми через шоковий скасування чи ні, команди схвильовані, тому що цього ніколи не було помічено - спостереження тут відрізняються, ніж у внутрішній Сонячній системі ", - сказав доктор Ерік Крістіан, науковий співробітник відділу досліджень Сонячної Землі. програма в штаб-квартирі NASA, Вашингтон, округ Колумбія.
"Voyager 1 побачив яскраві знаки регіону глибоко в космосі, де гігантська ударна хвиля утворюється, коли вітер від Сонця різко сповільнюється і тисне назовні проти міжзоряного вітру. Спостереження здивували і здивували нас, тому багато що можна відкрити, коли Вояджер починає досліджувати цей новий регіон у зовнішньої межі Сонячної системи ", - сказав доктор Едвард Стоун, науковець проекту" Вояджер ", Каліфорнійський технологічний інститут, Пасадена, Каліфорнія.
На більш ніж вісім мільярдів миль (13 мільярдів км) від Сонця Вояджер 1 - найвіддаленіший об’єкт, побудований людством. Запущена 5 вересня 1977 року, вона досліджувала планети-гіганти Юпітер і Сатурн, перш ніж її викинула на глибокий космос гравітація Сатурна. Тепер він наближається та, можливо, тимчасово увійшов до регіону, що перебуває після закінчення шоку.
Шок закінчення - це те, коли сонячний вітер, тонкий потік електрично зарядженого газу, що постійно видувається від Сонця, сповільнюється тиском газу між зірками. Під час припинення удару сонячний вітер різко сповільнюється зі своєї середньої швидкості 300 - 700 км в секунду (700 000 - 1 500 000 миль / год). (Дивіться фільм 4, щоб побачити, як це нагріває сонячний вітер у геліосфері).
Точне місце припинення шоку невідоме, і спочатку вважалося, що воно буде ближче до Сонця, ніж зараз є Voyager 1. Оскільки "Вояджер-1" відпливав від Сонця, це підтвердило, що всі планети знаходилися всередині величезного міхура, видутого сонячним вітром, і ударний термін був набагато віддаленішим (Анімація 1).
Оцінити місце припинення ударного удару важко, тому що ми не знаємо точних умов у міжзоряному просторі, і навіть те, що ми знаємо, швидкість і тиск сонячного вітру, зміни, які призводять до того, що припинення шоку розширюється, стискається і пульсація. Ви можете побачити подібний ефект щоразу, коли миєте посуд (фільм 3). Якщо ви розмістите тарілку під струменем води, ви помітите, що вода розтікається по плиті порівняно плавно. Потік води має шорсткий край, де вода різко сповільнюється і накопичується. Край - це як ударний удар, і по мірі зміни потоку води форма і розміри шорсткого краю змінюються.
Приблизно з 1 серпня 2002 р. По 5 лютого 2003 р. Вчені помітили незвичайні показання двох інструментів енергетичних частинок на Voyager 1, вказуючи на те, що він увійшов у область Сонячної системи, на відміну від будь-якої, що зустрічалася раніше. Це призвело до того, що Voyager, можливо, вступив у перехідну особливість шокового припинення. Так само, як невеликі задирки і «пальці» з’являються і зникають у шорсткому краю потоку води по тарілці, Вояджер, можливо, ввійшов до тимчасового «пальця» в край припинення удару.
Суперечка була б вирішена легко, якби Voyager все-таки міг виміряти швидкість сонячного вітру, тому що сонячний вітер різко сповільнюється при ударному припиненні. Однак прилад, що вимірює швидкість сонячного вітру, більше не функціонує на поважних космічних кораблях, тому вчені повинні використовувати дані з приладів, які ще працюють, щоб зробити висновок, якщо Вояджера пронизав ударний удар.
Доказом перетину удару є спостереження Вояджера про те, що за швидкість електрично заряджених частинок (електронів та іонів) швидкості за 1 серпня 2002 р. По 5 лютого 2003 р. Зросла більш ніж у 100 разів. Цього можна було б очікувати, якби Вояджер пережив ударний удар, оскільки удар, природно, прискорює електрично заряджені частинки, які відскакують туди-сюди, як кулі для пінг-понгу між швидкими та повільними вітрами на протилежних сторонах удару.
По-друге, частинки витікали назовні, повз Вояджера та подалі від Сонця. Цього можна було б очікувати, якби Voyager вже перейшов за межі ударного удару, тому що область прискорення в шоці припинення тепер опиниться позаду космічного корабля. По-третє, непрямий показник швидкості сонячного вітру показав, що сонячний вітер у цей період був повільним, як і слід було очікувати, якби Вояджер був поза шоком.
«Ми використовували непряму техніку, щоб показати, що сонячний вітер сповільнився від приблизно 700 000 миль / год до набагато менше 100 000 миль / год. Ця ж методика використовувалася нами і раніше, коли прилад для вимірювання швидкості сонячного вітру все ще працював, а згода між двома вимірюваннями була більшою за 20% у більшості випадків », - сказав Кримігіс.
Доказом проти вступу в шок є зауваження, що, хоча відбулося різке збільшення частинок з низькою швидкістю, вони не були помічені з дещо більшою швидкістю, як вважають вчені, породжує шоковий термін.
Однак найсильнішим свідченням проти вступу є спостереження Вояджера про те, що магнітне поле за цей період не збільшувалося. Згідно теоретичних моделей, це має відбуватися кожного разу, коли сонячний вітер сповільнюється. Уявіть шосе з помірним рухом. Якщо щось змушує водіїв гальмувати, скажімо, калюжу води, машини накопичуються - їх щільність збільшується. Таким же чином щільність (інтенсивність) магнітного поля, що переноситься сонячним вітром, збільшиться, якщо сонячний вітер сповільниться.
“Аналіз спостережень магнітного поля Voyager 1 наприкінці 2002 р. Свідчить, що він не ввійшов у нову область далекої геліосфери, переступивши ударний удар. Вірніше, дані магнітного поля мали характеристики, які можна очікувати на основі багаторічних попередніх спостережень, хоча інтенсивність енергетичних частинок, що спостерігаються, надзвичайно висока ", - сказав Бурлага.
Команди погоджуються, що Voyager 1 побачив нове явище: шість місяців, коли низько енергетичні частинки були дуже рясними і стікали далеко від Сонця. Коли закінчився незвичний період, обидва погоджуються з тим, що Voyager 1 знову опинився під сонячним вітром, тож якщо це був тимчасовий прохід після шокового припинення, шок буде помітний знову, ймовірно, у найближчі пару років. Нарешті, спостереження свідчать про те, що шоковий скасування набагато складніше, ніж хтось думав.
Для своїх оригінальних місій до Юпітера та Сатурна Вояджер 1 та сестринський космічний корабель "Вояджер 2" були призначені для регіонів, у яких сонячні батареї були б неможливі, тому кожен був обладнаний трьома радіоізотопними термоелектричними генераторами для виробництва електричної енергії для систем та приладів космічних кораблів. Все ще працюючи у віддалених, холодних і темних умовах через 26 років, «Вояджери» завдячують довголіттям цим генераторам, що забезпечують енергетику, які виробляють електроенергію від тепла, виробленого природним розпадом діоксиду плутонію.
Вояджери були побудовані лабораторією реактивного руху НАСА (JPL) в Пасадені, штат Каліфорнія, яка продовжує експлуатувати обидва космічні апарати через 26 років після їх запуску. Космічні апарати контролюються, а їх дані повертаються через Глобальну космічну мережу (DSN) НАСА, глобальну систему відстеження космічних кораблів, що також управляється JPL. Керівником проекту Voyager є Ед Массі з JPL. Вчений проекту "Вояджер" - доктор Едвард Стоун з Каліфорнійського технологічного інституту.
Оригінальне джерело: NASA News Release
