Данные про Voyager 1, который находится в 18 миллиардах километрах от Солнца, дают основание говорить, что космический аппарат вскоре станет первым объектом, сделанным человеком, который выйдет в межзвездное пространство.
Исследования, проведенные с использованием Voyager 1 опубликованы в журнале Science today, дают понятие про последний регион, который пересечет корабль, прежде, чем покинуть солнечную систему, и углубиться в межзвездное пространство. Три отчета описывают то, как Voyager 1 вошел в область, называемую магнитный канал, что привело к многочисленным наблюдениям на самом высоком уровне, из известных, заряженных частиц, извне солнечной системы, и исчезновения заряженных частиц из солнечной системы.
Ученые наблюдали два из трех признаков межзвездного прибытия, которые они ожидали увидеть: заряженные частицы исчезают по мере того, как они увеличиваются на близком расстоянии от магнитного поля Солнца, и космические лучи, прибывшие издалека уменьшаются. Не наблюдали ученые третий знак – резкого изменения направления магнитного поля, которое будет свидетельствовать о присутствии межзвездного магнитного поля.
«Этот странный, последний регион, перед межзвездным пространством попадает в поле зрения, благодаря Voyager 1 – наиболее удаленному разведчику человечества», говорит Эд Стоун, ученый проекта Voyager в калифорнийском Технологическом институте в Пасадене. «Если вы посмотрите на космический луч и энергетическую частицу в отдельности, вы можете подумать, что Voyager 1 уже достиг межзвездного пространства, однако команда чувствует, что Voyager 1 еще не попал туда, так как мы все еще во владениях магнитного поля Солнца».
Ученые не знают точно сколько еще придется пролететь Voyager 1, чтобы достичь межзвездного пространства. Они предполагают, что это займет еще несколько месяцев, или даже лет. Гелиосфера простирается как минимум на 13 миллиардов километров за всеми планетами солнечной системы. Она распространяется при помощи магнитного поля Солнца, и ионизированный ветер исходит от Солнца. Вне гелиоферы, межзвездное пространство наполнено материей от других звезд и магнитное поле распространяется от Млечного Пути.
Voyager 1 и его близнец – Voyager 2, были запущены в 1977 году. Они миновали Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун прежде чем отправиться в межзвездную миссию в 1990 году. В настоящее время они готовы покинуть солнечную систему. Измерение размеров солнечной системы – это одна из задач Voyager.
Отчеты в Science сфокусированы на исследованиях, сделанных с мая по сентябрь 2012 года инструментами Voyager 1 для измерения космических лучей, низкоэнергетических частиц и магнитного поля, а также некоторой дополнительной информации про заряженные частицы, добытой в апреле этого года.
Voyager 2 находится в 15 миллиардах километрах от Солнца и все еще в пределах солнечной системы. Voyager 1 в 18 миллиардах километрах о Солнца по состоянию на 25 августа, когда он достиг магнитного туннеля, также известного как обедненный регион, и район соединения с межзвездным пространством. Этот регион позволяет заряженным частицам проходить внутрь и наружу гелиосферы по гладкой магнитной линии, вместо того, чтобы двигаться во всех направлениях. Впервые в этом регионе ученые могут зафиксировать низкоэнергетические космические лучи, распространяемые умирающими звездами.
«Мы наблюдали быстрое и моментальное исчезновение частиц, исходящих от Солнца. Они исчезают с интенсивностью большей, чем 1000 раз, как будто бы существует гигантский пылесос на входе в магнитный туннель», говорит Стаматиос Кримигис, доктор и научный руководитель, занимающийся инструментами по фиксации низкоэнергетических частиц в Университете им. Джона Хопкинса, в лаборатории прикладной физики в Лореле. «Мы никогда не наблюдали такого спада прежде, за исключением того, как Voyager 1 покинул гигантскую магнитосферу Юпитера около 34 лет тому назад».
Наблюдение за поведением других частиц, зафиксированные Voyager 1 также указывают на то, что аппарат все еще находятся в промежуточном регионе к межзвёздному пространству. При переходе в новый регион, заряженные частицы, происхождением из гелиосферы, которые исчезают наиболее быстро, вылетают по самым прямым линиям вдоль солнечных магнитных линий. Частицы, которые движутся перпендикулярно к магнитному полю, не исчезают настолько быстро. Однако, космические лучи, двигающиеся вдоль линий поля в ускоренном магнитном регионе, намного более многочисленны, чем двигающиеся перпендикулярно. В межзвездном пространстве, направление двигающихся заряженных частиц не так важно.
В небольшом промежутке времени, около 24 часов, магнитное поле, происхождением из Солнца, также начинают нагромождаться, как машины, поставленные на выходе фривея. Однако ученые были способны определить, что магнитное поле еле изменило направление – не более, чем на два градуса.
«Один день настолько меняет этот регион, при помощи внезапного удвоения, и превращения в необычно гладкое», говорит доктор Леонард Бурлага, ведущий автор одного из исследований, который работает в Центре космических полетов НАСА им. Годдарта. «Однако с тех пор как там не было значительных изменений в направлении магнитного поля, мы все еще можем наблюдать линии магнитного поля. происходящие из Солнца».
Ваше мнение