Астрономы опубликовали первые результаты прохождения зонда Voyager 2 НАСА в конце 2018 года в межзвездное пространство, обнаружив некоторые заметные отличия от первого пересечения, совершенного его родственным космическим кораблем Voyager 1 в 2012 году. Данные показывают, что, хотя уход Voyager 1 был довольно «Грязный» выход Voyager 2 был намного чище, поскольку он оставил влияние нашего Солнца на его путешествие в галактику.
Используя данные Vlasager 2 Plasma Science Experiment, инструмента, который не работал на Voyager 1 во время его более раннего входа в межзвездное пространство, ученые подтвердили, что выход Voyager 2 произошел 5 ноября 2018 года. Именно тогда Voyager 2 зарегистрировал внезапное уменьшение Частицы "солнечного ветра", исходящие от нашего солнца, наряду с согласованным увеличением числа входящих галактических космических лучей и напряженности межзвездного магнитного поля. Взятые вместе, эти данные показали, что космический аппарат вышел за пределы влияния нашего Солнца, известного как гелиопауза, слабо определенная как точка, в которой начинается межзвездное пространство. Оба зонда Voyager были запущены с интервалом в несколько недель в 1977 году во время грандиозного путешествия по внешним планетам, и на сегодняшний день это единственные созданные человеком машины, достигшие межзвездного пространства.
В серии статей, опубликованных в журнале Nature Astronomy , пять отдельных групп ученых проанализировали данные Voyager 2, чтобы сравнить его пересечение с пересечением Voyager 1. Хотя Voyager 1 потребовалось около 28 дней, чтобы преодолеть гелиопаузу после выхода из солнечного пузыря. Влияние, известное как гелиосфера, потребовалось Voyager 2 меньше, чем один день, чтобы сделать это. «На Voyager 1 мы обнаружили, что еще до того, как мы покинули гелиосферу, у нас было два эпизода, в которых мы были связаны с« внешним миром », - говорит ученый проекта Voyager Эд Стоун, ведущий автор одной из статей. «На Voyager 2 все было наоборот. Мы были снаружи, но мы продолжали видеть частицы, просачивающиеся изнутри ».
Переход двух космических кораблей в межзвездное пространство произошел на одинаковом расстоянии от Солнца - 121,6 а.е. для Вояджер-1 против 119 а.е. для Вояджер-2 (одна АЕ, или астрономическая единица, - это расстояние от Земли до Солнца). Но Voyager 1, по-видимому, уникален тем, что пересекает так называемую область застоя, протяженностью 8,6 а.е., где движение плазмы вокруг космического корабля упало почти до нуля (ученые смогли сделать это из других приборов, несмотря на то, что космический корабль не имел рабочий плазменный инструмент). «По сути, плазма просто сидела там»,- говорит Джон Ричардсон из Массачусетского технологического института, ведущий автор другой статьи.
Для сравнения, Voyager 2 не сталкивался с областью, где плазма застаивалась, а проходил через так называемую переходную область, где поток плазмы от Солнца начинает меняться по силе и направлению, за которым следует «пограничный слой», в который поступает космический лучевые частицы увеличиваются, а затем чисто прорываются сквозь гелиопаузу. «Voyager 1 казался более грязным, - говорит Ду Тойт Штраус из Северо-Западного университета в Южной Африке. «Voyager 2 имел такую, казалось бы, более простую структуру, и это пока не объясняется. Это может быть связано с [снижением солнечной активности во время солнечного 11-летнего солнечного цикла], и Voyager 2 пересекался, когда гелиопауза двигалась внутрь ».
Тем не менее, несмотря на то, что космический корабль отделен друг от друга на 165 а.е., тот факт, что два пересечения произошли на одинаковых расстояниях во время существенно разных уровней солнечной активности, был «замечательным», - написал в своей статье Стаматиос Кримигис из Университета Джонса Хопкинса и его коллеги.
И общие результаты ставят некоторые интересные вопросы о возможной структуре гелиосферы, с некоторыми дебатами относительно того, является ли это сферическим пузырем или более подобным комете, с хвостом, простирающимся назад из-за движения солнца через галактику. «Кажется, что-то среднее», - говорит Штраус. «Мы не знаем точную форму нашей гелиосферы, что довольно удручает».
И Вояджер 1, и Вояджер 2 пересеклись в межзвездное пространство в предполагаемой «голове» этой кометы, поэтому, если действительно есть хвост, потребуется миссия в другом направлении. Ученые обсуждали возможность отправки нового межзвездного зонда, хотя такая миссия, вероятно, будет запущена не раньше, чем в 2030-х годах.
До тех пор два бесстрашных межзвездных путешественника человечества будут продолжать определять наше текущее понимание. И с возможностью того, что зонды могут прожить еще десять лет, ученые с нетерпением ждут дальнейших измерений, которые они проводят глубже в межзвездном пространстве.