Кредитна слика: НАСА
НАСА-ина свемирска летјелица Воиагер 1 скоро је досегла вањске границе Сунчевог система до простора у свемиру, званог хелиосхеатх, гдје соларни вјетар пуше против међузвезданог плина. Ово је први пут да су научници икада прикупили податке о овим удаљеним областима Сунчевог система. Покренут 5. септембра 1977, Воиагер 1 је сада 13 милијарди км удаљен од Сунца.
НАСА-ин свемирски брод Воиагер 1 ускоро ће постати историја као прва свемирска летелица која је ушла на последњу границу Сунчевог система, огромно пространство где ветар са Сунца пуше врући танки гас између звезда: међузвездани простор. Међутим, пре него што стигне до овог подручја, Воиагер 1 мора проћи кроз шок затварања, насилну зону која је извор греда високоенергетских честица.
Воиагерово путовање овом немирном зоном омогућиће научницима своја прва директна мерења неистражене крајње границе нашег Сунчевог система, која се назива хелиосхеатх, а научници расправљају о томе да ли је тај одломак већ почео. Два чланка о овом истраживању објављена су у Натуреу 5. новембра 2003. Први рад, др Стаматиос М. Кримигис из Лабораторија за примењену физику Универзитета Јохнс Хопкинс, Лаурел, Мд., И његов тим, дају доказе који поткрепљују тврдњу да је Воиагер 1 прошао ван шок терминација. Други рад, др Франк Б. МцДоналд са Универзитета Мариланд, Цоллеге Парк и његов тим, сведочи против ове тврдње. Трећи рад, објављен 30. октобра 2003. у Леттерима за геофизичка истраживања др Леонарда Ф. Бурлага из НАСА-иног центра за свемирске летове Годдард, Греенбелт, мр. (Погледајте слику 2а за илустрацију прекида шока и хелиосхеатх-а).
„Посматрања Воиагер 1 показују да смо ушли у нови део Сунчевог система. Без обзира да ли смо прешли прекидни шок или не, тимови су узбуђени јер се то никада раније није видело - запажања су овде другачија него у унутрашњем Сунчевом систему ", рекао је др. Ериц Цхристиан, научник дисциплина за истраживање повезаности Сунца и Земље. програм у сједишту НАСА-е, Васхингтон, ДЦ.
„Воиагер 1 је видео упечатљиве знакове региона дубоко у свемиру где се формира џиновски таласни вал, јер ветар са Сунца нагло успорава и притишће према међузвезданом ветру. Проматрања су нас изненадила и збуњивала, тако да има пуно тога што треба открити док Воиагер почиње истраживати ову нову регију на вањској ивици сунчевог система ", рекао је др. Едвард Стоне, научник Воиагер пројекта, Калифорнијски технолошки институт, Пасадена, Калифорнија.
На више од осам милијарди миља (13 милијарди км) од Сунца, Воиагер 1 је најудаљенији објекат који је изградило човечанство. Покренута 5. септембра 1977, истраживала је огромне планете Јупитер и Сатурн пре него што их је Сатурнова гравитација бацила у дубоки свемир. Сада се приближава и можда је привремено ушао у регију која је изван шока укидања.
Шок заустављања је тамо где соларни ветар, танки ток електрично наелектрисаног гаса који дува стално са Сунца, успорава притисак гаса између звезда. При прекидном шоку, соларни ветар нагло успорава од своје просечне брзине од 300 - 700 км у секунди (700,000 - 1,500,000 мпх). (Погледајте филм 4 да бисте видели како ово греје соларни ветар у хелиосхеатх-у).
Тачна локација терминационог шока није позната, а првобитно се сматрало да је она ближа Сунцу него што је Воиагер 1 тренутно. Како је Воиагер 1 крстарио све даље од Сунца, потврдио је да су све планете унутар неизмјерног мјехурића који је пухао соларни вјетар, а шок заустављања био је много удаљенији (Анимација 1).
Тешко је проценити локацију шока заустављања, јер не знамо прецизне услове у међузвездном простору, па чак и оно што знамо, брзину и притисак сунчевог ветра, промене које узрокују да се шок раскида прошири, смањи и смањи риппле. Сличан ефекат можете видети и сваки пут када перете суђе (Филм 3). Ако ставите тањир испод струје воде, приметићете да се вода шири преко плоче у релативно глатком току. Проток воде има грубу ивицу где се вода нагло успорава и гомила. Руб је попут ударног затварања, а како се проток воде мења, облик и величина грубе ивице се мењају.
Отприлике 1. августа 2002. до 5. фебруара 2003. научници су приметили необична очитавања са два инструмента енергетских честица на Воиагер-у 1, указујући на то да је ушао у подручје Сунчевог система за разлику од било ког раније срећаног. То је навело неке од њих да тврде да је Воиагер можда ушао у прелазну карактеристику шок-раскида. Тек када се појаве ситни ударци и „прсти“ на грубој ивици воде која тече преко тањира, Воиагер је можда ушао у привремени „прст“ на ивици шок за затварање.
Контраверза би се лако решила ако би Воиагер још могао да измери брзину соларног ветра, јер соларни ветар нагло успорава при прекиду шока. Међутим, инструмент који мјери брзину сунчевог вјетра више не функционира на часној свемирској летјелици, па научници морају користити податке с инструмената који још увијек раде на закључивање ако је Воиагер пробио шок затварања.
Доказ за прелазак шока укључује Воиагерово запажање да се велике брзине електрично наелектрисаних честица (електрона и јона) повећале више од 100 пута у периоду од 1. августа 2002. до 5. фебруара 2003. године. То би се могло очекивати ако Воиагер прође шок терминације, јер шок природно убрзава електрично наелектрисане честице које се одбијају напред-назад попут лоптица за пинг понг између брзог и спорог ветра на супротним странама шока.
Друго, честице су лебдиле напоље, поред Воиагера и даље од Сунца. То би се могло очекивати ако је Воиагер већ прешао шок заустављања, јер би област убрзања у зауставном шоку сада била иза свемирске летјелице. Треће, индиректна мера брзине соларног ветра указивала је на то да је соларни ветар био спор у овом периоду, као што би се и очекивало да је Воиагер био изван шока.
„Користили смо индиректну технику да покажемо да се соларни ветар успоравао са око 700.000 мпх на много мање од 100.000 мпх. Исту технику користили смо и прије, када је инструмент за мјерење брзине соларног вјетра још увијек радио, а споразум између два мјерења у већини случајева био је бољи од 20% “, рекао је Кримигис.
Доказ против уласка у шок укључује и запажање да иако је дошло до драматичног пораста честица мале брзине, оне нису примећене нешто већом брзином, а научници верују да прекидни шок настаје.
Ипак, најјачи доказ против уласка је Воиагерово опажање да се магнетно поље у том периоду није повећавало. Према теоријским моделима, то се мора догодити кад год се соларни ветар успорава. Замислите аутопут са умереним саобраћајем. Ако нешто успори возаче, рецимо локву воде, аутомобили се нагомилавају - повећава се њихова густина. На исти начин ће се повећати густина (интензитет) магнетног поља коју преноси соларни ветар ако се соларни ветар успори.
„Анализа опажања магнетног поља Воиагер 1 крајем 2002. године показује да није ушао у нови регион далеке хелиосфере прелазећи шок заустављања. Уместо тога, подаци о магнетном пољу имали су карактеристике које треба очекивати на основу дугогодишњих претходних опажања, мада је интензитет посматраних енергетских честица необично висок ", рекао је Бурлага.
Тимови се слажу да је Воиагер 1 видео нову појаву: шестомесечни период када су честице ниске енергије биле веома обилне и одлетале од Сунца. Када се необични период завршио, обоје су се сложили да се Воиагер 1 вратио у соларни ветар, тако да ако је ово био привремени пролаз даље од терминала, шок ће се видети поново, вероватно у наредних пар година. Коначно, запажања показују да је шок окончања пуно сложенији него што је ико мислио.
За своје првобитне мисије на Јупитер и Сатурн, Воиагер 1 и сестринска свемирска летелица Воиагер 2 били су намењени регионима у којима соларни панели не би били изведиви, па су сваки били опремљени са три радиоизотопска термоелектрична генератора за производњу електричне енергије за свемирске бродове и системе и инструменте. Још увек радећи у удаљеним, хладним и мрачним условима, 26 година касније, Воиагерс дугују своју дуготрајност овим генераторима који обезбеђују енергију, који производе струју из топлоте створене природним распадањем плутонијум-диоксида.
Воиагере је изградила НАСА-ина лабораторија за млазни погон (ЈПЛ) у Пасадени, Калифорнија, која наставља да управља обе свемирске летелице 26 година након њиховог лансирања. Свемирски брод је под контролом, а њихови подаци враћени су преко НАСА-ове дубоке свемирске мреже (ДСН), глобалног система за праћење свемирских летелица који такође управља ЈПЛ. Водитељ пројекта Воиагер је Ед Массеи из ЈПЛ-а. Научник Воиагер пројекта је др Едвард Стоне са Калифорнијског технолошког института.
Изворни извор: НАСА Невс Релеасе
