Voyager 1 on ainoa ihmisen tekemä esine, joka on kuuluisa siitä, että se murtautuu luojiensa "avaruuskotiin" - aurinkokuntaan. Ja ainakin kahdesti. Missä hän on nyt? Teknisesti edelleen siinä.
Ensimmäiset sensaatioraportit, että automaattinen koetin Voyager 1, jonka NASA käynnisti vuonna 1977 Jupiterin ja Saturnuksen tutkimiseksi, lähti aurinkokunnasta, ilmestyi maaliskuussa 2013.
American Geophysical Union (AGU), voittoa tavoittelematon yhteiskunta, joka on omistautunut maan ja avaruuden tutkimiseen, antoi lehdistötiedotteen, jossa hän viittasi äkillisiin muutoksiin kosmisessa säteilyssä.
Vain muutama tunti myöhemmin, projektissa suoraan työskentelevien NASA: n tutkijoiden kommenttien jälkeen, joiden mukaan he eivät voineet väittää mitään sellaista, AGU: n asiantuntijat luopuivat. He tarkistivat lehdistötiedotetta osoittamaan nyt, että avaruusalus oli "tullut uudelle avaruusalueelle", ja myönsivät yrittäneensä tehdä havaintojensa päätelmät ymmärrettäviksi suurelle yleisölle.
Samanlaisia viestejä ilmestyi vielä useita kertoja parin kuukauden välein, kunnes kuusi kuukautta myöhemmin NASA: n asiantuntijat todella vahvistivat kaikki aikaisemmat lausunnot. Lopuksi ilmoitettiin virallisesti, että koetin tuli tähtienväliseen tilaan vuotta aiemmin - 25. elokuuta 2012.
Media ei taaskään voinut kieltää itseltään korkean profiilin otsikoita, jotka Voyager oli lähtenyt aurinkokunnasta - eivätkä ne olleet täysin väärässä. NASAn materiaaleissa ei kuitenkaan vieläkään ole tällaisia rohkeita lausuntoja - eikä heidän mukaansa kukaan meistä elä näkemään hetkeä, jolloin siitä tulee epäilemättä totta.
Mihin aurinkokunta päättyy?
Mainosvideo:
Kuten aina, tässä on kyse terminologiasta - kaikki riippuu siitä, mitä aurinkokunnaksi pidetään.
Tavallisessa mielessä se koostuu kahdeksasta tähtemme ympäri kiertävästä planeetasta (Merkurius, Venus, Maa, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptune), niiden satelliiteista, asteroidivyöstä (Marsin ja Jupiterin kiertoradan välissä), monista komeeteista sekä Kuiperin vyöstä …
Se sisältää enimmäkseen pieniä kappaleita, jotka ovat jääneet aurinkokunnan muodostumisesta, ja useita kääpiö planeettoja (mukaan lukien Pluto, joka alennettiin tähän luokkaan tavallisista planeetoista hieman yli vuosikymmen sitten). Kuiperin vyö on olennaisesti samanlainen kuin asteroidivyö, mutta on paljon suurempi ja suurempi kuin jälkimmäinen.
Tämän aurinkoimperiumin osan mittakaavan kuvittelemiseksi on tapana käyttää tähtitieteellisiä yksiköitä (au) - yksi yksikkö on yhtä suuri kuin likimääräinen etäisyys maasta aurinkoon (noin 150 miljoonaa km tai 93 miljoonaa mailia).
Viimeinen planeetta, Neptune, on noin 30 AU: n päässä tähdestä. Kuiperin vyöhön asti - 50 AU.
Lisää tähän hieman yli 70 tähtitieteellistä yksikköä - ja olemme saavuttaneet aurinkokunnan ensimmäisen ehdollisen rajan, jonka Voyager ylitti, - heliosfäärin ulkorajan.
Kaikkiin edellä mainittuihin - planeetoihin, Kuiperin vyöhykkeeseen ja sen takana olevaan tilaan - vaikuttaa aurinkotuuli - jatkuva aurinkokoronasta lähtevän varauksellisten hiukkasten (plasman) virta.
Tämä jatkuva tuuli muodostaa eräänlaisen pitkänomaisen kuplan järjestelmämme ympärille, joka "syrjäyttää" tähtienvälisen väliaineen ja jota kutsutaan heliosfääriksi.
Kun ne siirtyvät pois auringosta, varautuneiden hiukkasten nopeus pienenee, kun he kohtaavat yhä enemmän vastustusta - tähtienvälisen väliaineen hyökkäys, joka koostuu pääasiassa vedyn ja heliumin pilvistä sekä raskaammista elementeistä, kuten hiili ja pöly (vain noin 1%).
Kun aurinkotuuli hidastuu jyrkästi ja sen nopeus on pienempi kuin äänen nopeus, tapahtuu heliosfäärin ensimmäinen raja, jota kutsutaan lopetusiskuiksi. Voyager 1 ylitti sen jo vuonna 2004 (sen kaksoisveli Voyager 2 - vuonna 2007) ja tuli siten alueelle nimeltä heliosheath - eräänlainen aurinkokunnan "eteinen". Helio-kilven tilassa aurinkotuuli alkaa olla vuorovaikutuksessa tähtienvälisen väliaineen kanssa, ja niiden paine toisiinsa on tasapainossa.
Kuitenkin, kun siirrymme eteenpäin, aurinkotuulen voimakkuus alkaa heikentyä entisestään ja lopulta antaa periksi kokonaan ulkoiselle ympäristölle - tätä ehdollista ulkoista rajaa kutsutaan heliopausiksi. Voitettuaan sen elokuussa 2012, Voyager 1 tuli tähtienväliseen avaruuteen ja - jos otamme rajoina aurinkotuulen konkreettisimman vaikutuksen rajat - lähti aurinkokunnasta.
Mutta tosiasiassa tiedeyhteisössä yleisesti hyväksytyn tulkinnan mukaan koetin ei ole vielä valmis puolivälistä.
Mistä tiedemiehet tiesivät, että Voyager 1 ylitti heliopaussin?
Koska Voyager tutkii aiemmin tutkimattomia tiloja, selvittää tarkalleen missä se on pelottava tehtävä.
Tutkijoiden on luotettava tietoihin, jotka koetin lähettää maapallolle signaalien avulla.
"Kukaan ei ole koskaan ollut tähtienvälisessä tilassa aikaisemmin, joten se on kuin matkustaminen epätäydellisten matkaoppaiden kanssa", selitti Voyager 1 -projektitutkija Ed Stone.
Kun laitteelta saadut tiedot alkoivat osoittaa muuttuvaa ympäristöä sen ympärillä, tutkijat alkoivat ensin puhua siitä, että Voyager oli lähellä pääsemään tähtienväliseen tilaan.
Helpoin tapa määrittää, onko laite ylittänyt arvokkaan rajan, on mitata anturia ympäröivän plasman lämpötila, paine ja tiheys. Laite, joka pystyy tekemään tällaisia mittauksia, lakkasi kuitenkin toimimasta Voyagerilla vuonna 1980.
Asiantuntijoiden oli keskityttävä kahteen muuhun instrumenttiin: kosmisen säteen ilmaisimeen ja plasma-aaltolaitteeseen.
Vaikka ensimmäisessä jaksoittain kirjattiin galaktista alkuperää olevien kosmisten säteiden tason nousu (ja lasku aurinkohiukkasten tasossa), se oli plasma-aaltolaite, joka onnistui vakuuttamaan tutkijat laitteen sijainnista - tähdellämme esiintyvien ns. Koronaalisten massapurkautumisten ansiosta.
Auringon ulosheiton jälkeisen iskuaallon aikana laite kirjasi plasmaelektronien värähtelyt, joiden avulla oli mahdollista määrittää sen tiheys.
"Tämä aalto saa plasman näyttämään soivan", Stone selitti. "Vaikka plasman aallonpituuden instrumentti antoi meille mahdollisuuden mitata tämän soinnin taajuutta, kosminen säteenilmaisin osoitti, mistä soitto tuli - Auringon päästöistä."
Mitä suurempi plasmatiheys, sitä korkeampi värähtelytaajuus. Voyagerin tilin toisen aallon ansiosta tutkijat pystyivät vuonna 2013 selvittämään, että koetin oli lentänyt plasman läpi yli vuoden, jonka tiheys oli 40 kertaa suurempi kuin edelliset mittaukset. Voyagerin nauhoittamat äänet - planeettojen välisen ympäristön äänet - kuuluvat alla olevasta videosta.
"Mitä enemmän Voyager liikkuu, sitä korkeammaksi plasmatiheys tulee", sanoi Ed Stone. "Johtuuko se siitä, että tähtienvälinen väliaine tiheytyy, kun siirrytään pois heliosfääristä, vai johtuuko se itse aallon aallosta [auringonpurkauksesta - BBC]? Emme vielä tiedä."
Kolmas aalto, joka kirjattiin maaliskuussa 2014, osoitti merkityksettömiä muutoksia plasmatiheydessä aiempiin verrattuna, mikä vahvistaa koettimen sijainnin tähtienvälisessä tilassa.
Joten Voyager 1 pääsi aurinkokunnan "tiheimmin asutusta" osasta ja on nyt 137 tähtitieteellistä yksikköä eli 20,6 miljardia kilometriä Maasta. Voit seurata häntä täällä.
Joten milloin hän lopulta jättää järjestelmän lopullisesti? NASA: n laskelmien mukaan noin 30 tuhannessa vuodessa.
Tosiasia on, että aurinko, joka kerää itsessään ylivoimaisen osan koko järjestelmän massasta - 99%, levittää painovoiman vaikutuksensa kauas Kuiperin vyöhykkeen ja jopa heliosfäärin ulkopuolelle.
Noin 300 vuoden kuluttua Voyagerin tulisi tavata Oort-pilvi - hypoteettinen (koska kukaan ei ole koskaan nähnyt sitä ja tiedemiehillä on siitä vain teoreettinen käsitys) pallomainen alue, joka ympäröi aurinkokuntaa.
Siinä "elävä", vetovoima tähtiimme, pääasiassa jääobjekteihin, jotka koostuvat vedestä, ammoniakista ja metaanista - tutkijoiden mukaan ne muodostuivat aluksi paljon lähempänä aurinkoa, mutta sitten jättiläisten planeettojen painovoima heitti ne järjestelmän laitamille. Kestää tuhansia vuosia, ennen kuin he kääntyvät meihin. Uskotaan, että jotkut näistä esineistä onnistuvat palaamaan takaisin - ja sitten huomaamme ne komeettojen muodossa.
Uusimpia esimerkkejä ovat komeetit C / 2012 S1 (ISON) ja C / 2013 A1 (McNaught). Ensimmäinen hajosi Auringon ohittamisen jälkeen, toinen kulki Marsin lähellä ja lähti järjestelmän sisäalueelta.
Oortin pilven hypoteettinen raja on aurinkokunnan viimeinen raja - tähtemme tai Hillin pallon painovoiman raja.
Oortin pilven ulkopuolella ei ole mitään - vain valoa lähtee auringosta ja vastaavista tähdistä.
Muutaman vuoden kuluttua tutkijat alkavat sammuttaa Voyager 1 -laitteita vähitellen. Jälkimmäisen odotetaan sulkeutuvan noin vuonna 2025, minkä jälkeen koetin lähettää tietoja maapallolle vielä muutaman vuoden, ennen kuin jatkaa matkaa hiljaisuudessa.
Kestää noin kaksi vuotta, kun auringonvalo kulkee tuntemallemme nopeudella saavuttaakseen mäen pallon rajat. Lähimmän tähden - Proxima Centaurin - saavuttaminen kestää noin neljä vuotta. Voyager, jos polku juoksisi hänen luokseen, olisi kestänyt yli 73 tuhatta vuotta.
Voyager-tehtävä
- Nimestä huolimatta Voyager 2 lanseerattiin ensimmäisen kerran 20. elokuuta 1977. Voyager 1 lanseerattiin 5. syyskuuta samana vuonna
- Koettimien virallinen tehtävä oli tutkia Jupiteria ja Saturnusta
- Laitteilla onnistuttiin tutkimaan ja ottamaan valokuvia Jupiterista, Saturnuksesta, Uraanista ja Neptunuksesta sekä niiden satelliiteista, sekä suorittamaan ainutlaatuisia tutkimuksia Saturnuksen renkaiden järjestelmästä ja jättiläisten planeettojen magneettikentistä
- Voyager 1 aloitti sitten "tähtienvälisen tehtävän" ja siitä tuli kauimpana maasta oleva esine, johon henkilö kosketti. Nyt hänen tehtävänään on tutkia heliopausia ja ympäristöä, jota aurinkotuuli ei voi vaikuttaa. Voyager 2: n tulisi myös ylittää heliopaussi tulevina vuosina
”Molemmilla Voyagerilla on aluksella niin sanotut kultaiset levyt, joissa on ääni- ja videotallenteita. He toistivat pulssikartan, jossa oli merkintä auringon sijainnista galaksissa - mikäli sen löytänyt haluaa löytää meidät. Lisäksi asiantuntijat sisällyttivät arkistoihin kaiken, mikä heidän mielestään maapallon ulkopuolisen elämän edustajien on tiedettävä ihmiskunnasta: valokuvia, tervehdyksiä 55 kielellä, mukaan lukien muinaiskreikka, telugu ja kantoni, maanpäälliset äänet (tulivuoret ja maanjäristykset, tuuli jne.) sade, linnut ja simpanssit, ihmisen askeleet, syke ja nauru), sekä musiikkiteokset - Bachista ja Stravinskystä Chuck Berryyn ja sokeaan Willie Johnsoniin sekä perinteiset laulut.
Polina Romanova