Voyager 1 е единственият обект, създаден от човека, известен с това, че е излязъл от „космическия дом“на своите създатели - Слънчевата система. И поне два пъти. Къде е той сега? Технически, все още в него.
Първите сензационни съобщения, че автоматичната сонда Voyager 1, пусната от НАСА през 1977 г. за изследване на Юпитер и Сатурн, е напуснала Слънчевата система, се появиха през март 2013 г.
Американският геофизичен съюз (AGU), общество с нестопанска цел, посветено на изследването на земята и космоса, публикува съобщение за пресата, позовавайки се на внезапни промени в космическата радиация.
Само няколко часа по-късно, след коментарите на учени от НАСА, директно работещи по проекта, че не могат да твърдят нещо подобно, експертите на AGU отстъпиха. Те преработиха съобщението за пресата, за да посочат, че космическият кораб е „влязъл в нов космически регион“и признаха, че се опитват да направят заключенията от своите наблюдения разбираеми за широката общественост.
Подобни съобщения се появяват още няколко пъти на всеки няколко месеца, докато шест месеца по-късно специалистите на НАСА всъщност потвърждават всички предишни изявления. И накрая, беше официално съобщено, че сондата е влязла в междузвездното пространство година по-рано - на 25 август 2012 г.
Медиите за пореден път не можеха да се отрекат от високопоставените заглавия, че Вояджър е напуснал Слънчевата система - и те не бяха напълно погрешни. Все още обаче няма такива смели твърдения в материалите на НАСА - освен това според тях никой от нас няма да доживее момента, когато това несъмнено ще стане реалност.
Къде свършва Слънчевата система?
Промоционално видео:
Както винаги, това е въпрос на терминология - всичко зависи от това какво точно се счита за Слънчевата система.
В обичайния смисъл тя се състои от осем планети, въртящи се около нашата звезда (Меркурий, Венера, Земя, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун), техните сателити, астероидния пояс (между орбитите на Марс и Юпитер), много комети, както и пояса на Кайпер …
Той съдържа предимно малки тела, останали от формирането на Слънчевата система, и няколко планети джуджета (включително Плутон, който бе понижен до тази категория от обикновени планети преди малко повече от десетилетие). Поясът на Кайпер е по същество подобен на астероидния пояс, но е много по-голям и по-голям от последния.
За да си представим мащаба на тази част от Слънчевата империя, е обичайно да се използват астрономически единици (au) - една единица е равна на приблизителното разстояние от Земята до Слънцето (около 150 милиона км или 93 милиона мили).
Последната планета, Нептун, е на разстояние около 30 AU от звездата. До пояса на Кайпер - 50 AU.
Добавете към това малко повече от 70 астрономически единици - и стигаме до първата условна граница на Слънчевата система, която Вояджър премина - външната граница на хелиосферата.
Всичко по-горе - планетите, поясът на Кайпер и пространството отвъд него - се влияят от слънчевия вятър - непрекъснат поток от заредени частици (плазма), излъчвани от слънчевата корона.
Този постоянен вятър образува някакъв удължен балон около нашата система, който „измества“междузвездната среда и се нарича хелиосфера.
Докато се отдалечават от Слънцето, скоростта на заредените частици намалява, тъй като те срещат все по-голямо противопоставяне - нападението на междузвездната среда, състояща се главно от облаци водород и хелий, както и по-тежки елементи, като въглерод и прах (само около 1%).
Когато слънчевият вятър се забави рязко и скоростта му стане по-малка от скоростта на звука, идва първата граница на хелиосферата, наречена граница на ударната вълна (на английски - терминационен шок). Voyager 1 го прекоси през 2004 г. (брат му близнак Voyager 2 - през 2007 г.) и по този начин навлезе в район, наречен heliosheath - нещо като „преддверие” на Слънчевата система. В пространството на хелиошила слънчевият вятър започва да взаимодейства с междузвездната среда и натискът им един върху друг е балансиран.
С напредването на обаче силата на слънчевия вятър започва да отслабва още повече и в крайна сметка напълно отстъпва на външната среда - тази условна външна граница се нарича хелиопауза. Преодолявайки го през август 2012 г., Вояджър 1 навлезе в междузвездното пространство и - ако вземем границите на най-осезаемото влияние на слънчевия вятър като граници - напусна Слънчевата система.
Но всъщност, според общоприетата интерпретация в научната общност, сондата все още не е завършила половината път.
Как учените са разбрали, че Вояджър 1 е преминал хелиопаузата?
Тъй като Voyager изследва по-рано неизследвани пространства, да разбереш къде точно се намира е трудна задача.
Учените трябва да разчитат на данните, които сондата предава на Земята с помощта на сигнали.
„Никой досега не е бил в междузвездното пространство, така че е като да пътуваш с непълни пътеводители“, обясни изследователят на проекта „Вояджър 1“Ед Стоун.
Когато информацията, получена от устройството, започва да показва променена среда около него, учените първо започнаха да говорят за факта, че Вояджър е близо до навлизането в междузвездното пространство.
Най-лесният начин да се определи дали устройството е преминало заветната граница е да се измери температурата, налягането и плътността на плазмата около сондата. Устройство, способно да извършва такива измервания, престава да работи на Voyager през 1980 г.
Специалистите трябваше да се съсредоточат върху два други инструмента: детектор за космически лъчи и устройство с плазмена вълна.
Докато първият периодично регистрира увеличение на нивото на космическите лъчи от галактически произход (и спад в нивото на слънчевите частици), именно устройството с плазмени вълни успя да убеди учените в местоположението на апарата - благодарение на така наречените изхвърляния на коронална маса, които се случват върху нашата звезда.
По време на ударната вълна, следваща изхвърлянето на Слънцето, устройството регистрира трептенията на плазмените електрони, с помощта на които беше възможно да се определи неговата плътност.
„Тази вълна кара плазмата да звъни“, обясни Стоун. "Докато инструментът на плазмената вълна ни позволяваше да измерваме честотата на това звънене, детекторът на космически лъчи показа откъде идва звъненето - от емисиите на Слънцето."
Колкото по-висока е плазмената плътност, толкова по-висока е честотата на трептенията. Благодарение на втората вълна за сметка на Voyager, през 2013 г. учените успяха да разберат, че сондата лети през плазма повече от година, чиято плътност е 40 пъти по-висока от предишните измервания. Звуците, записани от Voyager - звуците от междупланетната среда - могат да бъдат чути във видеото по-долу.
"Колкото по-нататък се движи Voyager, толкова по-висока става плазмената плътност", каза Ед Стоун. „Дали защото междузвездната среда става по-плътна, когато се отдалечавате от хелиосферата, или е резултат от самата ударна вълна [от слънчева факел - BBC]? Все още не знаем."
Третата вълна, записана през март 2014 г., показва незначителни промени в плазмената плътност в сравнение с предишните, което потвърждава местоположението на сондата в междузвездното пространство.
И така, Voyager 1 се измъкна от най-„гъсто населената“част на Слънчевата система и сега е на 137 астрономически единици, или 20,6 милиарда километра от Земята. Можете да го последвате тук.
И така, кога най-накрая ще напусне системата окончателно? Според изчисленията на НАСА, за около 30 хиляди години.
Факт е, че Слънцето, натрупвайки в себе си непреодолимата част от масата на цялата система - 99%, разпространява своето гравитационно влияние далеч отвъд пояса на Кайпер и дори хелиосферата.
След около 300 години Вояджър трябва да се срещне с облака на Оорт - хипотетичен (защото никой никога не го е виждал и учените имат само теоретична представа за него) сферичен регион, обграждащ Слънчевата система.
В него „живеят“, привличайки се към нашата звезда, предимно ледени обекти, състоящи се от вода, амоняк и метан - те, според учените, първоначално са се образували много по-близо до Слънцето, но след това са били изхвърлени в покрайнините на системата от гравитацията на гигантски планети. Отнема хиляди години, за да се обърнат около нас. Смята се, че някои от тези обекти успяват да се върнат - и тогава ги забелязваме под формата на комети.
Последните примери включват комети C / 2012 S1 (ISON) и C / 2013 A1 (McNaught). Първият се разпадна след преминаване покрай Слънцето, вторият премина близо до Марс и напусна вътрешния регион на системата.
Хипотетичната граница на облака на Оорт е последната граница на Слънчевата система - границата на гравитационната сила на нашата звезда или сферата на Хил.
Извън облака на Оорт няма нищо - само светлина, излъчвана от Слънцето и подобни звезди.
След няколко години учените ще започнат постепенно да изключват инструментите на Voyager 1. Очаква се последната да спре около 2025 г., след което сондата ще изпраща данни на Земята още няколко години, преди да продължи пътуването си в мълчание.
Отнема около две години, докато слънчевата светлина пътува с най-бързата скорост, която познаваме, за да достигне границите на сферата на Хил. Отнема около четири години, за да стигнем до най-близката до нас звезда - Проксима Кентавър. Ако пътят му стигне до нея, Вояджър ще отнеме повече от 73 хиляди години.
Мисия Voyager
- Въпреки името, Voyager 2 стартира първо на 20 август 1977 г. Voyager 1 стартира на 5 септември същата година
- Официалната мисия на сондите беше да изследват Юпитер и Сатурн
- Устройствата успяха да изследват и заснемат Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун и техните спътници, както и да проведат уникални изследвания на системата от пръстените на Сатурн и магнитните полета на гигантски планети
- Voyager 1 след това предприе своята „междузвездна мисия“и се превърна в най-отдалечения обект от Земята, до който човек се докосна. Сега неговата задача е да изследва хелиопаузата и околната среда извън влиянието на слънчевия вятър. Voyager 2 също трябва да премине хелиопаузата през следващите години
„И двамата„ Вояджъри “имат на борда си така наречените„ Златни записи “със аудио и видео записи. Те възпроизвеждат карта на пулсари с маркировка за положението на Слънцето в Галактиката - в случай че този, който го е открил, иска да ни намери. Освен това експертите включиха в записите всичко, което според тях представителите на извънземния живот трябва да знаят за човечеството: снимки, поздрави на 55 езика, включително древногръцки, телугу и кантонски, звуци от земна природа (вулкани и земетресения, вятър и т.н. дъжд, птици и шимпанзета, човешки стъпки, сърдечен ритъм и смях), както и музикални произведения - от Бах и Стравински до Чък Бери и сляп Уили Джонсън и традиционни песнопения.
Полина Романова