Kép jóváírása: NASA
A NASA Voyager 1 űrhajója majdnem elérte a Naprendszer külső határait egy űrkutatási tartománynak, úgynevezett heliosheathnek, ahol a napszél fúj a csillagközi gáz ellen. A tudósok először gyűjtöttek adatokat a Naprendszer távoli területeiről. Az 1977. szeptember 5-én elindított Voyager 1 most 13 milliárd km-re van a Naptól.
A NASA Voyager 1 űrhajója ismét története lesz, mint az első űrhajó, amely belépett a Naprendszer végső határába, egy hatalmas kiterjedésű terület, ahol a Napsugár szele melegben fúj a csillagok közötti vékony gáz ellen: csillagközi tér. Mielőtt eljutna ebbe a régióba, a Voyager 1-nek át kell mennie a lezáró sokkon, egy erőszakos zónán, amely a nagy energiájú részecskék sugárforrása.
A Voyager ezen a turbulens zónán keresztüli utazása a tudósoknak a Naprendszerünk fel nem fedezett végső határának, a heliosheathnek nevezett első közvetlen méréseit mutatja be, és a tudósok vitatkoznak, ha ez a szakasz már megkezdődött. A kutatásról két tanulmányt publikálnak a Nature-ban 2003. november 5-én. Az első cikk Dr. Stamatios M. Krimigis, a Johns Hopkins Egyetem Alkalmazott Fizikai Laboratórium (Laurel, Md.) És csapata bizonyítékokat alátámaszt az állításról. hogy a Voyager 1 túllépte a lezárási sokkot. A második írás, Dr. Frank B. McDonald, a Marylandi Egyetem, a College Park és csapata, bizonyítékot nyújt be e követelés ellen. Egy harmadik, 2003. október 30-án, Dr. Leonard F. Burlaga, a NASA Goddard űrrepülési központjában (Greenbelt, Md.) És munkatársaiban megjelent geofizikai kutatási levélben bizonyítékot szolgáltat arra, hogy a Voyager 1 nem haladta meg a záró sokkot. (A lezárási sokk és a heliosheath szemléltetéséhez lásd a 2a képet).
„A Voyager 1 megfigyelései azt mutatják, hogy beléptünk a Naprendszer új részébe. Függetlenül attól, hogy átléptük a végződési sokkot, vagy sem, a csapatok izgatottak, mert ezt még soha nem látták - a megfigyelések itt különböznek, mint a belső Naprendszerben ”- mondta Dr. Eric Christian, a Nap-Föld kapcsolat kapcsolatfegyelmi tudósa. program a NASA központjában, Washington, DC.
„A Voyager 1 feltűnő jeleket látott a térség mélyén, ahol óriási sokkhullám alakul ki, amikor a Nap szélének hirtelen lelassul és kifelé nyomja a csillagközi szél. A megfigyelések megleptek és zavartak minket, tehát még sok felfedezésre vár, amikor a Voyager elkezdi feltárni ezt az új régiót a Naprendszer külső peremén ”- mondta Dr. Edward Stone, a Voyager projekt tudósa, a Kaliforniai Pasadena Kaliforniai Technológiai Intézet.
A Voyager 1 a Naptól több mint nyolc milliárd mérföldnyire (13 milliárd km) a legtávolabbi objektum, amelyet az emberiség épített. 1977. szeptember 5-én indult, és felfedezte a Jupiter és a Szaturnusz óriásbolygót, mielőtt a Szaturnusz gravitációja a mély űr felé dobta volna őket. Most megközelíti és valószínűleg átmenetileg belépett a régióba a befejező sokk után.
A véget érő sokkban a csillagok közötti gáznyomás lassítja a napszél, a folyamatosan fújó, elektromosan töltött gázáramot, amelyet folyamatosan fúj a Nap. A véget érő sokknál a napszél hirtelen lelassul, az átlagsebessége 300–700 km / másodperc (700 000–1 500 000 mph). (Lásd a 4. filmet, hogy megnézze, hogyan melegíti ez a napszeleket a heliosheathben).
A véget érő sokk pontos helyzete ismeretlen, és eredetileg azt hitték, hogy közelebb van a Naphoz, mint a Voyager 1 jelenleg. Ahogy a Voyager 1 egyre távolabb esett a Naptól, ez megerősítette, hogy az összes bolygó hatalmas buborék belsejében volt, amelyet a napszél fújt, és a záró sokk sokkal távolabb volt (1. animáció).
A befejező sokk helyét nehéz megbecsülni, mert nem tudjuk a csillagközi térbeli pontos feltételeket, sőt, mi is tudjuk, a napsugaras szél sebessége és nyomása megváltozik, ami a befejező sokk tágulását, összehúzódását és fodrozódás. Hasonló hatást láthat minden mosogatáskor (3. film). Ha egy lemezt helyez egy vízfolyás alá, akkor észreveszi, hogy a víz viszonylag sima áramlással terjed a lemezen. A vízáramnak durva éle van, ahol a víz hirtelen lelassul és felhalmozódik. A szél olyan, mint a végződési ütés, és ahogy a vízáramlás megváltozik, a durva él alakja és mérete megváltozik.
2002. augusztus 1-jétől 2003. február 5-ig a tudósok a Voyager 1-en lévő két energikus részecske műszer szokatlan leolvasásait észlelték, jelezve, hogy a Naprendszer valamelyik régiójába lépett be, a korábban tapasztaltól eltérően. Ez arra késztette néhányan azt állítani, hogy a Voyager valószínűleg átmenetileg befejezte a lezárási sokkot. Ahogy a kis dudorok és „ujjak” megjelennek és eltűnnek a víz átfolyásának durva szélén egy tányér fölött, a Voyager átmenetileg „ujjal” léphetett be a véget érő sokk szélére.
Az ellentmondás könnyen megoldódhat, ha a Voyager továbbra is képes megmérni a napszél sebességét, mivel a napszél hirtelen lelassul a végső sokknál. A napszélsebességet mérő műszer azonban már nem működik a tiszteletreméltó űrhajón, ezért a tudósoknak továbbra is működő műszerek adatait kell felhasználniuk arra, hogy következtetni lehessen, ha a Voyager áthúzza a lezáró sokkot.
A sokk átlépésének bizonyítéka magában foglalja a Voyager megfigyelését, hogy a nagy sebességű elektromosan töltött részecskék (elektronok és ionok) több mint százszorosára növekedtek 2002. augusztus 1. és 2003. február 5. között. Ez várható lenne, ha a Voyager átadná a lezárási sokkot, mert a sokk természetesen felgyorsítja az elektromosan töltött részecskéket, amelyek oda-vissza ugrálnak, mint például ping-pong labdák a gyors és lassú szél között a sokk másik oldalán.
Másodszor, a részecskék kifelé áramlottak, Voyager mellett és a Nap elől. Ez várható lenne, ha a Voyager már átlépne a lezárási sokkon, mert a lezárási sokk gyorsulási területe most az űrhajó mögött lenne. Harmadszor, a napszél sebességének közvetett mérése azt mutatta, hogy a napszél ebben az időszakban lassú volt, amire számíthatunk, ha a Voyager túlmutat a sokknál.
„Közvetett technikát használtunk annak bemutatására, hogy a napszél kb. 700 000 mph-ról lelassult, sokkal kevesebb mint 100 000 mph-ra. Ugyanezt a technikát használták már korábban, amikor a napenergia-szél sebességét mérő eszköz még mindig működött, és a két mérés közötti megegyezés a legtöbb esetben jobb volt, mint 20% ”- mondta Krimigis.
A sokkba való belépés bizonyítéka magában foglalja azt a megfigyelést, hogy míg az alacsony sebességű részecskék drámai növekedése tapasztalható, a tudósok szerint a kissé nagyobb sebességgel nem látták őket úgy, hogy a végződési sokk generálja.
A belépés elleni legerősebb bizonyíték azonban a Voyager megfigyelése, miszerint a mágneses mező nem növekedett ebben az időszakban. Az elméleti modellek szerint ennek meg kell történnie, amikor a napszél lelassul. Képzeljen el egy közepes forgalmú autópályát. Ha valami a járművezetőket lassítja, mondjuk egy vízcsepp, az autók felhalmozódnak - sűrűségük növekszik. Ugyanígy nő a mágneses mező sűrűsége (intenzitása), amelyet a szél szállít, ha a szél lelassul.
„A Voyager 1 mágneses mező megfigyeléseinek 2002 végén végzett elemzése azt mutatja, hogy az nem lépett be a távoli helioszféra új régiójába azáltal, hogy átlépte a terminális sokkot. Inkább a mágneses mező adatainak olyan tulajdonságai voltak, amelyek elvárhatóak a korábbi megfigyelések sok éve alapján, bár az megfigyelt energetikai részecskék intenzitása szokatlanul magas ”- mondta Burlaga.
A csapatok egyetértenek abban, hogy a Voyager 1 új jelenséget látott: egy hat hónapos időszakot, amikor az alacsony energiatartalmú részecskék nagyon bőségesek voltak és elhaladtak a Naptól. Amikor a szokatlan időszak véget ért, mindkettő egyetért abban, hogy a Voyager 1 visszatért a napsütésbe, tehát ha ez egy ideiglenes áthaladás volt a lezárási sokkon túl, akkor a sokkot újra látni fogják, valószínűleg a következő néhány évben. Végül, a megfigyelések azt mutatják, hogy a lezárási sokk sokkal bonyolultabb, mint bárki gondolta.
A Jupiterbe és a Szaturnuszba irányuló eredeti missziójuk során a Voyager 1 és a Voyager 2 testvér űrhajó olyan világrészekre irányult, ahol a napelemek nem lennének megvalósíthatók, tehát mindegyikük három radioizotóp hőelektromos generátorral volt felszerelve, hogy villamos energiát termeljenek az űrhajó rendszerekhez és műszerekhez. Még 26 évvel később, távoli, hideg és sötét körülmények között működve a Voyagerek hosszú élettartamuknak köszönhetők az Energiaellátás Tanszék által generált generátoroknak, amelyek villamos energiát termelnek a plutónium-dioxid természetes bomlása során keletkező hőből.
A Voyagereket a NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) készítette a kaliforniai Pasadena-ban, amely mindkét űrhajót továbbra is üzemelteti 26 évvel az indulásuk után. Az űrhajókat irányítják és adataikat a NASA Deep Space Network (DSN) útján, a JPL által üzemeltetett globális űrhajó-követő rendszeren keresztül továbbítják. A Voyager projektmenedzsere Ed Massey, JPL. A Voyager projekt tudósa Dr. Edward Stone a kaliforniai Technológiai Intézetből.
Eredeti forrás: NASA sajtóközlemény
