Voyager 1 er det eneste menneskeskapte objektet som er kjent for å bryte ut av det "kosmiske hjemmet" til skaperne - solsystemet. Og minst to ganger. Hvor er han nå? Teknisk sett fortsatt i det.
De første oppsiktsvekkende rapportene om at robotsonden Voyager 1, lansert av NASA i 1977 for å utforske Jupiter og Saturn, hadde forlatt solsystemet, dukket opp i mars 2013.
American Geophysical Union (AGU), et ideelt samfunn dedikert til jord- og romforskning, ga ut en pressemelding med henvisning til plutselige endringer i kosmisk stråling.
Bare noen få timer senere, etter en kommentar fra NASA-forskere som direkte jobbet med prosjektet om at de ikke kunne hevde noe sånt, rykket AGU-ekspertene tilbake. De reviderte pressemeldingen for å indikere at romfartøyet hadde "kommet inn i en ny romregion", og innrømmet å prøve å gjøre konklusjonene av observasjonene forståelige for allmennheten.
Lignende meldinger dukket opp flere ganger hvert par måneder, inntil seks måneder senere, bekreftet NASA-spesialister faktisk alle tidligere uttalelser. Til slutt ble det offisielt kunngjort at sonden kom inn i det interstellare rommet et år tidligere - den 25. august 2012.
Nok en gang kunne ikke media nekte seg selv de høyt profilerte overskriftene om at Voyager hadde forlatt solsystemet - og de tok ikke helt feil. Imidlertid er det fortsatt ingen slike dristige uttalelser i materialene til NASA - dessuten, ifølge dem, vil ingen av oss leve for å se øyeblikket når dette utvilsomt vil bli en realitet.
Hvor slutter solsystemet?
Kampanjevideo:
Som alltid er dette et spørsmål om terminologi - alt avhenger av hva som regnes som solsystemet.
I vanlig forstand består den av åtte planeter som dreier seg om stjernen vår (Merkur, Venus, Jorden, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun), deres satellitter, asteroidebeltet (mellom banene til Mars og Jupiter), mange kometer, samt Kuiperbeltet …
Den inneholder for det meste små kropper som er til overs fra dannelsen av solsystemet, og flere dvergplaneter (inkludert Pluto, som ble degradert til denne kategorien fra vanlige planeter for litt over et tiår siden). Kuiperbeltet ligner stort sett asteroidebeltet, men er mye større enn det siste i størrelse og masse.
For å forestille seg omfanget av denne delen av solimperiet, er det vanlig å bruke astronomiske enheter (au) - en enhet er lik den omtrentlige avstanden fra jorden til solen (ca. 150 millioner km).
Den siste planeten, Neptun, ligger i en avstand på omtrent 30 AU fra stjernen. Opp til Kuiperbeltet - 50 AU.
Legg til dette litt mer enn 70 astronomiske enheter - så kommer vi til den første betingede grensen til solsystemet, som Voyager krysset - den ytre grensen til heliosfæren.
Alt det ovennevnte - planetene, Kuiperbeltet og rommet utenfor det - er påvirket av solvinden - en kontinuerlig strøm av ladede partikler (plasma) som kommer fra solkoronaen.
Denne konstante vinden danner en slags langstrakt boble rundt systemet vårt, som "fortrenger" det interstellare mediet og kalles heliosfæren.
Når de beveger seg vekk fra solen, reduseres hastigheten på ladede partikler når de møter mer og mer motstand - angrepet til det interstellare mediet, hovedsakelig bestående av skyer av hydrogen og helium, samt tyngre grunnstoffer som karbon og støv (bare ca. 1%).
Når solvinden bremser kraftig og hastigheten blir mindre enn lydhastigheten, kommer den første grensen til heliosfæren, kalt grensen til sjokkbølgen (på engelsk - termination shock). Voyager 1 krysset den tilbake i 2004 (tvillingbroren Voyager 2 - i 2007) og kom dermed inn i et område kalt heliosheath - en slags "vestibule" i solsystemet. I helioskjoldet begynner solvinden å samhandle med det interstellare mediet, og deres trykk på hverandre er balansert.
Når vi beveger oss videre, begynner imidlertid solvindens styrke å svekkes enda mer og til slutt gir den seg fullstendig til det ytre miljøet - denne betingede ytre grensen kalles heliopausen. Etter å ha overvunnet det i august 2012, kom Voyager 1 inn i det interstellare rommet og - hvis vi tar grensene for den mest håndgripelige innflytelsen fra solvinden som grensene - forlot solsystemet.
Men faktisk, ifølge den allment aksepterte tolkningen i det vitenskapelige samfunnet, har sonden ennå ikke fullført halve veien.
Hvordan visste forskerne at Voyager 1 krysset heliopausen?
Siden Voyager utforsker tidligere uutforskede rom, er det en skremmende oppgave å finne ut nøyaktig hvor det er.
Forskere må stole på dataene som sonden overfører til jorden ved hjelp av signaler.
"Ingen har noen gang vært i det interstellare rommet før, så det er som å reise med ufullstendige guidebøker," forklarte Voyager 1-prosjektforsker Ed Stone.
Da informasjonen mottatt fra enheten begynte å indikere et endret miljø rundt det, begynte forskere først å snakke om det faktum at Voyager var nær å komme inn i det interstellare rommet.
Den enkleste måten å finne ut om enheten har krysset den verdsatte grensen, er å måle temperaturen, trykket og tettheten til plasmaet som omgir sonden. Imidlertid sluttet en enhet som var i stand til å utføre slike målinger, å fungere på Voyager tilbake i 1980.
Spesialistene måtte fokusere på to andre instrumenter: en kosmisk stråledetektor og en plasmabølgeenhet.
Mens den første med jevne mellomrom registrerte en økning i nivået av kosmiske stråler av galaktisk opprinnelse (og et fall i nivået av solpartikler), var det plasmabølgeenheten som klarte å overbevise forskere om apparatets plassering - takket være de såkalte koronale masseutkastene som forekommer på stjernen vår.
Under sjokkbølgen etter utkastingen på solen registrerte enheten svingningene til plasmaelektronene, ved hjelp av hvilke det var mulig å bestemme dens tetthet.
"Denne bølgen gjør at plasmaet ser ut til å ringe," forklarte Stone. "Mens plasmabølgeinstrumentet tillot oss å måle frekvensen av denne ringingen, viste den kosmiske stråldetektoren hvor ringingen kom fra - fra utslipp på solen."
Jo høyere plasmadensitet, jo høyere svingningsfrekvens. Takket være den andre bølgen på Voyagers konto, i 2013, var forskere i stand til å finne ut at sonden har fløyet gjennom plasma i mer enn et år, med tetthet som er 40 ganger høyere enn tidligere målinger. Lydene som er spilt inn av Voyager - lydene fra det interplanetære miljøet - kan høres i videoen nedenfor.
"Jo lenger Voyager beveger seg, jo høyere blir plasmadensiteten," sa Ed Stone. “Er det fordi det interstellare mediet blir tettere når du beveger deg bort fra heliosfæren, eller er det et resultat av selve sjokkbølgen [fra en solbluss - BBC]? Vi vet ikke enda."
Den tredje bølgen, registrert i mars 2014, viste ubetydelige endringer i plasmadensitet sammenlignet med tidligere, noe som bekrefter plasseringen av sonden i det interstellare rommet.
Så Voyager 1 kom seg ut av den mest "tett befolkede" delen av solsystemet og er nå 137 astronomiske enheter, eller 20,6 milliarder kilometer fra jorden. Du kan følge ham her.
Så når vil han endelig forlate systemet for godt? I følge NASA-beregninger, om 30 tusen år.
Faktum er at solen, som i seg selv akkumulerer den overveldende delen av massen i hele systemet - 99%, sprer sin gravitasjonsinnflytelse langt utover Kuiperbeltet og til og med heliosfæren.
Omtrent 300 år skal Voyager møte Oort Cloud - en hypotetisk (fordi ingen noen gang har sett den og forskere bare har en teoretisk ide om den) sfærisk region som omgir solsystemet.
I det "levende", tiltrukket av stjernen vår, hovedsakelig isobjekter, bestående av vann, ammoniakk og metan - de dannet ifølge forskere opprinnelig mye nærmere solen, men ble deretter kastet til utkanten av systemet av tyngdekraften til de gigantiske planetene. Det tar tusenvis av år før de snur oss rundt. Det antas at noen av disse gjenstandene klarer å komme tilbake - og så merker vi dem i form av kometer.
Nylige eksempler er kometer C / 2012 S1 (ISON) og C / 2013 A1 (McNaught). Den første gikk i oppløsning etter å ha passert solen, den andre gikk nær Mars og forlot den indre regionen av systemet.
Den hypotetiske grensen til Oort Cloud er den siste grensen for solsystemet - grensen for gravitasjonskraften til stjernen vår, eller Hills kule.
Utenfor Oort Cloud er det ingenting - bare lys som kommer fra solen og lignende stjerner.
Om noen år vil forskere begynne å gradvis slå av instrumentene til Voyager 1. Sistnevnte forventes å stenge rundt 2025, hvoretter sonden vil sende data til jorden i noen år til før den fortsetter reisen i stillhet.
Det tar omtrent to år for sollys som kjører med den raskeste hastigheten vi vet for å nå grensene for Hill-sfæren. Det tar omtrent fire år å nå nærmeste stjerne til oss - Proxima Centauri. Voyager, hvis veien hans løp til henne, ville tatt mer enn 73 tusen år.
Voyager-oppdrag
- Til tross for navnet ble Voyager 2 lansert først 20. august 1977. Voyager 1 ble lansert 5. september samme år
- Sondernes offisielle oppdrag var å studere Jupiter og Saturn
- Enhetene klarte å studere og ta bilder av Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun og deres satellitter, samt å utføre unike studier av systemet til Saturns ringer og magnetfeltene til gigantiske planeter
- Voyager 1 startet da sitt "interstellare oppdrag" og ble den lengste gjenstanden fra jorden som en person berørte. Nå er hans oppgave å studere heliopausen og miljøet som påvirkes av solvinden. Voyager 2 bør også krysse heliopausen de neste årene
“Begge Voyagers har såkalte Golden Records ombord med lyd- og videoopptak. De reproduserte et kart over pulsarer med et merke av solens posisjon i galaksen - i tilfelle den som oppdaget at den ville finne oss. I tillegg inkluderte eksperter i opptegnelsene alt som, etter deres mening, representanter for utenomjordisk liv trenger å vite om menneskeheten: fotografier, hilsener på 55 språk, inkludert gammelgresk, telugu og kantonesisk, lyder av terrestrisk natur (vulkaner og jordskjelv, vind osv. regn, fugler og sjimpanser, menneskelige skritt, hjerterytme og latter), samt musikalske verk - fra Bach og Stravinsky til Chuck Berry og Blind Willie Johnson og tradisjonelle sanger.
Polina Romanova
