A NASA Voyager-2 szondája visszaküldte első üzenetét a csillagközi űrből

A Földtől 19 milliárd kilométerre van egy megfoghatatlan határ, amely jelzi a Nap birodalmának szélét és a csillagközi űr kezdetét. Amiko...

A Földtől 19 milliárd kilométerre van egy megfoghatatlan határ, amely jelzi a Nap birodalmának szélét és a csillagközi űr kezdetét. Amikor a Voyager-2, a leghosszabb ideje tartó űrmisszió több mint 40 évvel az indulása után átlépte ezt a határt, egy halvány jelet küldött a másik oldalról, amelyet a tudósok már dekódoltak.

A NASA űrjárműve a második, amely túlhaladt a helioszférán, amely a Napból kifelé áramló szuperszonikus töltésű részecskék buborékja. Annak ellenére, hogy egy hónappal előbb indították ikerpárja, a Voyager-1 előtt, több mint hat évvel később lépte át a küszöböt a csillagközi űrbe, miután átszelte a Naprendszer festői tájait, és elkészítette az Uránusz és a Neptunusz egyetlen közeli képeit.

Most a Voyager-2 visszaküldte a legteljesebb képet a Naprendszerünk széléről annak ellenére, hogy a NASA tudósai már kezdetben sem tudták, hogy túléli-e ezt a pontot az űrszonda.

"Nem tudtuk, hogy mekkora a buborék, és azt sem tudtuk, hogy az űrhajó elég hosszú ideig életben maradhat-e ahhoz, hogy elérje a buborék szélét és belépjen a csillagközi űrbe," - mondta Ed Stone, a Kaliforniai Műszaki Intézet professzora, aki már az 1977-es indulása előtt is dolgozott a misszión.

A hélioszférát kozmikus időjárási frontnak lehet tekinteni, egy különálló határnak, ahol a Napból kifelé rohanó töltött részecskék szuperszonikus sebességgel találkoznak egy hűvösebb, csillagközi széllel, amely egy szupernóvából fúj, amely több millió évvel ezelőtt felrobbant.

Egykor azt hitték, hogy a napszél fokozatosan elhalványul a távolsággal, de a Voyager-1 megerősítette, hogy van egy határ, amelyet a hőmérséklet hirtelen csökkenése, és a töltött részecskék sűrűségének, az úgynevezett plazmának a növekedése határoz meg.

A Voyager-2 által készített második mérési sorozat új betekintést nyújt a helioszféra határainak természetébe, mivel a Voyager-1-en a plazma tulajdonságainak közvetlen mérésére szolgáló kritikus eszköz 1980-ban elromlott.

A Nature Astronomy öt különálló cikkében közölt mérések azt mutatják, hogy a Voyager-2 egy sokkal élesebb, vékonyabb helioszféra határral találkozott, mint a Voyager-1. Ennek oka az lehet, hogy a Voyager-1 a szoláris maximum (az aktivitás jelenleg alacsony) idején haladt át rajta, vagy az is előfordulhat, hogy maga az űrszonda egy kevésbé merőleges pályán haladt át, ami azt jelentette, hogy hosszabb időt töltött a határon. (1)

A második adatpont némi betekintést nyújt a hélioszféra alakjába is, aminek elülső része hasonló egy tompa lövedékhez.

"Ez azt sugallja, hogy a helioszféra szimmetrikus, legalább is abban a két pontban, ahol a Voyager űrhajók átlépték," - mondta Bill Kurth, az Iowai Egyetem kutatója és a tanulmány egyik társszerzője. "Ez azt sugallja, hogy a felület ezen két pontja szinte azonos távolságra van."

A Voyager-2 további nyomokat adott a heliosheath vastagságára, a hélioszféra külső régiójára és arra a pontra vonatkozóan, ahol a napszél a csillagközi űrből érkező széllel szemben feltorlódik, mint például az orrhullám a hajók előtt.

Az adatok tovább táplálják a hélioszféra általános alakjáról folyó vitát, amely egyes modellek előrejelzése szerint gömb alakú, mások szerint inkább szélzsák formájú, és egy hosszú farok lebeg mögötte, ahogy a Naprendszer nagy sebességgel halad át a galaxison.

Az alak összetett módon függ a mágneses mezők relatív erősségétől a hélioszféra belsejében és azon kívül, és a legfrissebb mérések egy gömb alakú formára utalnak.



Ennek ellenére vannak korlátai annak, hogy a két adatpontból mennyit lehet megtudni.

"Olyan ez, mintha egy elefántot néznénk mikroszkóppal," - mondta Kurth. "Két ember mikroszkóppal felmegy egy elefántra, és két különböző mérést végeznek el. Fogalmunk sincs, hogy mi történik a kettő között."

A helioszférán túlról a Voyager-2 még mindig vissza tudja küldeni a jelet, aminek 16 órába kerül, hogy elérje a Földet. 22,4 wattos adójának teljesítménye megegyezik egy hűtőszekrény fényének energiájával, amely több mint egymilliárdszor halványabbá válik, mire eljut a Földre, amit a NASA legnagyobb antennája, egy 70 méteres tányér észlel.

A folyamatosan bomló plutónium által működtetett két Voyager szonda energiája az előrejelzések szerint a 2020-as évek közepén esik a kritikus szint alá. De még azután is sokáig folytatják a útjukat, miután elhallgatnak. "A két Voyager túl fogja élni a Földet," - mondta Kurth. "Saját pályára kerülnek a galaxisban körülbelül öt milliárd évre vagy annál tovább. És annak valószínűsége, hogy bárminek is nekiütköznek, szinte nulla." (2)

(1) - https://www.nature.com/articles/s41550-019
(2) - https://www.theguardian.com/science/2019/