Što su svemirske sonde otkrile izvan Sunčevog sustava

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-16 16:06

U studenom 2018., nakon 41-godišnjeg putovanja, Voyager 2 je prešao granicu iza koje prestaje utjecaj Sunca i ušao u međuzvjezdani prostor. Ali misija male sonde još nije dovršena - ona nastavlja s nevjerojatnim otkrićima.

Godine 2020. Voyager 2 otkrio je nešto nevjerojatno: gustoća svemira raste s udaljenosti od Sunca.

Slične pokazatelje na Zemlju je prenio Voyager 1, koji je u međuzvjezdani prostor ušao 2012. godine. Podaci su pokazali da bi povećanje gustoće moglo biti obilježje međuzvjezdanog medija.

Sunčev sustav ima nekoliko granica, od kojih je jedna, nazvana heliopauza, određena sunčevim vjetrom, odnosno njegovim značajnim slabljenjem. Prostor unutar heliopauze je heliosfera, a prostor izvan je međuzvjezdani medij. Ali heliosfera nije okrugla. Više izgleda kao oval, u kojem je Sunčev sustav na prednjem rubu, a iza njega se proteže svojevrsni rep.

Oba Voyagera prešla su heliopauzu na prednjem rubu, ali unutar razlike od 67 stupnjeva u heliografskoj širini i 43 stupnja u zemljopisnoj dužini.

Međuzvjezdani prostor se obično smatra vakuumom, ali to nije sasvim točno. Gustoća materije je izuzetno niska, ali ipak postoji. U Sunčevom sustavu Sunčev vjetar ima prosječnu gustoću protona i elektrona od 3 do 10 čestica po kubičnom centimetru, ali je niža što je dalje od Sunca.

Prosječna koncentracija elektrona u međuzvjezdanom prostoru Mliječne staze procjenjuje se na oko 0,037 čestica po kubičnom centimetru. A gustoća plazme u vanjskoj heliosferi doseže oko 0,002 elektrona po kubičnom centimetru. Kada su Voyager sonde prešle heliopauzu, njihovi instrumenti su bilježili elektronsku gustoću plazme kroz oscilacije plazme.

Voyager 1 je 25. kolovoza 2012. prešao heliopauzu na udaljenosti od 121,6 astronomskih jedinica od Zemlje (ovo je 121,6 puta više od udaljenosti od Zemlje do Sunca – oko 18,1 milijardu km). Kada je prvi put izmjerio oscilacije plazme nakon prelaska heliopauze 23. listopada 2013. na udaljenosti od 122,6 astronomskih jedinica (18,3 milijarde km), pronašao je gustoću plazme od 0,055 elektrona po kubičnom centimetru.

Nakon što je preletio još 20 astronomskih jedinica (2,9 milijardi kilometara), Voyager 1 je izvijestio o povećanju gustoće međuzvjezdanog prostora na 0,13 elektrona po kubičnom centimetru.

Voyager 2 prešao je heliopauzu 5. studenog 2018. na udaljenosti od 119 astronomskih jedinica (17,8 milijardi kilometara. Dana 30. siječnja 2019. izmjerio je oscilacije plazme na udaljenosti od 119,7 astronomskih jedinica (17,9 milijardi kilometara), otkrivši da je plasma den iznosi 0,039 elektrona po kubnom centimetru.

U lipnju 2019., uređaji Voyagera 2 pokazali su nagli porast gustoće na oko 12 elektrona po kubičnom centimetru na udaljenosti od 124,2 AJ (18,5 milijardi kilometara).

Što je uzrokovalo povećanje gustoće prostora? Jedna teorija je da linije sile međuzvjezdanog magnetskog polja postaju jače s udaljenosti od heliopauze. To može uzrokovati ciklotronsku nestabilnost elektromagnetskih iona. Voyager 2 je otkrio povećanje magnetskog polja nakon prelaska heliopauze.

Druga teorija je da bi se materijal odnesen međuzvjezdanim vjetrom trebao usporiti u heliopauzi, tvoreći svojevrsni čep, o čemu svjedoči slab ultraljubičasti sjaj koji je otkrila sonda New Horizons 2018. godine, uzrokovan nakupljanjem neutralnog vodika u heliopauzi..