Voyager 1 ir vienīgais cilvēku radītais objekts, kas slavens ar izlaušanos no tā radītāju "kosmosa mājām" - Saules sistēmas. Un vismaz divas reizes. Kur viņš ir tagad? Tehniski joprojām tajā.
Pirmie sensacionālie ziņojumi, ka robotizētā zonde Voyager 1, kuru NASA palaida jau 1977. gadā, lai izpētītu Jupiteru un Saturnu, atstāja Saules sistēmu, parādījās 2013. gada martā.
Amerikas Ģeofizikas savienība (AGU), bezpeļņas sabiedrība, kas veltīta zemes un kosmosa izpētei, publicēja paziņojumu presei, atsaucoties uz pēkšņām izmaiņām kosmiskajā starojumā.
Tikai dažas stundas vēlāk, pēc NASA zinātnieku komentāra, kas tieši strādā pie projekta, ka viņi neko tādu nevar apgalvot, AGU eksperti atkāpās. Viņi pārskatīja paziņojumu presei, norādot, ka kosmosa kuģis ir "ienācis jaunā kosmosa reģionā", un atzina, ka mēģina padarīt savu novērojumu secinājumus saprotamus plašākai sabiedrībai.
Līdzīgi ziņojumi parādījās vēl vairākas reizes ik pēc pāris mēnešiem, līdz sešus mēnešus vēlāk NASA speciālisti faktiski apstiprināja visus iepriekšējos apgalvojumus. Visbeidzot tika oficiāli paziņots, ka zonde starpzvaigžņu telpā ienāca gadu agrāk - 2012. gada 25. augustā.
Plašsaziņas līdzekļi atkal nevarēja sev noliegt augsta līmeņa virsrakstus, ka Voyager bija pametis Saules sistēmu - un tie nebija pilnīgi kļūdaini. Tomēr tik drosmīgu paziņojumu NASA materiālos joprojām nav - turklāt, pēc viņu domām, neviens no mums nedzīvos, lai redzētu brīdi, kad tas neapšaubāmi kļūs par realitāti.
Kur beidzas Saules sistēma?
Reklāmas video:
Kā vienmēr, tas ir terminoloģijas jautājums - viss ir atkarīgs no tā, kas tieši tiek uzskatīts par Saules sistēmu.
Parastajā nozīmē tas sastāv no astoņām planētām, kas griežas ap mūsu zvaigzni (Merkurs, Venēra, Zeme, Marss, Jupiters, Saturns, Urāns un Neptūns), to pavadoņiem, asteroīdu joslu (starp Marsa un Jupitera orbītām), daudzām komētām, kā arī Kuipera joslu. …
Tajā galvenokārt ir mazi ķermeņi, kas palikuši pēc Saules sistēmas veidošanās, un vairākas pundurplanētas (ieskaitot Plutonu, kas šajā kategorijā no pazeminātajām kategorijām pazemināts tikai nedaudz vairāk kā pirms desmit gadiem). Kuipera josta būtībā ir līdzīga asteroīda jostai, taču ir daudz lielāka un lielāka nekā pēdējā.
Lai iedomāties šīs Saules impērijas daļas mērogu, ir ierasts izmantot astronomiskās vienības (au) - viena vienība ir vienāda ar aptuveno attālumu no Zemes līdz Saulei (apmēram 150 miljoni km vai 93 miljoni jūdzes).
Pēdējā planēta, Neptūns, atrodas apmēram 30 AU attālumā no zvaigznes. Līdz Kuipera joslai - 50 AU.
Pievienojiet tam nedaudz vairāk nekā 70 astronomiskās vienības - un mēs nonākam pie pirmās nosacītās Saules sistēmas robežas, kuru Voyager šķērsoja, - heliosfēras ārējās robežas.
Visu iepriekš minēto - planētas, Kuipera joslu un telpu aiz tās - ietekmē saules vējš - nepārtraukta uzlādētu daļiņu (plazmas) plūsma, kas izplūst no Saules vainaga.
Šis pastāvīgais vējš ap mūsu sistēmu veido sava veida iegarenu burbuli, kas "izspiež" starpzvaigžņu vidi un tiek saukts par heliosfēru.
Kad viņi attālinās no Saules, uzlādēto daļiņu ātrums samazinās, saskaroties ar arvien lielāku pretestību - starpzvaigžņu vides uzbrukumu, kas galvenokārt sastāv no ūdeņraža un hēlija mākoņiem, kā arī smagākiem elementiem, piemēram, oglekļa un putekļiem (tikai aptuveni 1%).
Kad Saules vējš strauji palēninās un tā ātrums kļūst mazāks par skaņas ātrumu, pienāk pirmā heliosfēras robeža, ko dēvē par trieciena viļņa robežu (angļu valodā - galīgais šoks). Voyager 1 to šķērsoja tālajā 2004. gadā (tā dvīņu brālis Voyager 2 - 2007. gadā) un tādējādi iegāja apgabalā, ko sauc par heliosheath - sava veida Saules sistēmas "vestibilu". Helioshield telpā Saules vējš sāk mijiedarboties ar starpzvaigžņu vidi, un to spiediens uz otru ir līdzsvarots.
Tomēr, virzoties tālāk, Saules vēja stiprums sāk vēl vairāk vājināties un galu galā pilnībā pakļaujas ārējai videi - šo nosacīto ārējo robežu sauc par heliopauzi. Pārvarējis to 2012. gada augustā, Voyager 1 iegāja starpzvaigžņu telpā un - ja par robežām uzskatām Saules vēja viskonkrētākās ietekmes robežas - pameta Saules sistēmu.
Bet faktiski saskaņā ar zinātnieku aprindās vispārpieņemto interpretāciju zonde vēl nav pabeigusi pusi no ceļa.
Kā zinātnieki zināja, ka Voyager 1 šķērsoja heliopauzi?
Tā kā Voyager pēta iepriekš neizpētītas telpas, precīzi noskaidrot, kur tā atrodas, ir biedējošs uzdevums.
Zinātniekiem ir jāpaļaujas uz datiem, kurus zonde, izmantojot signālus, pārraida uz Zemi.
"Neviens nekad iepriekš nav bijis starpzvaigžņu telpā, tāpēc tas ir tāpat kā ceļot ar nepilnīgām rokasgrāmatām," paskaidroja Voyager 1 projekta pētnieks Eds Stouns.
Kad no ierīces saņemtā informācija sāka liecināt par mainītu vidi ap to, zinātnieki vispirms sāka runāt par to, ka Voyager ir tuvu ieiešanai starpzvaigžņu telpā.
Vieglākais veids, kā noteikt, vai ierīce ir pārkāpusi loloto robežu, ir izmērīt temperatūru, spiedienu un plazmu, kas ieskauj zondi, blīvumu. Tomēr ierīce, kas spēj veikt šādus mērījumus, Voyager vairs nedarbojās tālajā 1980. gadā.
Speciālistiem bija jākoncentrējas uz diviem citiem instrumentiem: kosmiskā staru detektoru un plazmas viļņu ierīci.
Kamēr pirmais periodiski reģistrēja galaktiskās izcelsmes kosmisko staru līmeņa paaugstināšanos (un saules daļiņu līmeņa pazemināšanos), tieši plazmas viļņu ierīce spēja pārliecināt zinātniekus par aparāta atrašanās vietu - pateicoties tā sauktajām koronālās masas izgrūšanām, kas notiek uz mūsu zvaigznes.
Šoka viļņa laikā pēc izstumšanas uz Sauli ierīce reģistrēja plazmas elektronu svārstības, ar kuru palīdzību bija iespējams noteikt tā blīvumu.
"Šis vilnis liek plazmai zvanīt," paskaidroja Akmens. "Kamēr plazmas viļņa garuma instruments ļāva mums izmērīt šī zvana biežumu, kosmiskā staru detektors parādīja, no kurienes zvana radies - no Saules emisijām."
Jo lielāks plazmas blīvums, jo augstāka ir svārstību frekvence. Pateicoties Voyager konta otrajam vilnim, 2013. gadā zinātniekiem izdevās uzzināt, ka zonde jau vairāk nekā gadu lido caur plazmu, kuras blīvums ir 40 reizes lielāks nekā iepriekšējie mērījumi. Voyager ierakstītās skaņas - starpplanētu vides skaņas - var dzirdēt zemāk esošajā video.
"Jo tālāk Voyager pārvietojas, jo lielāks kļūst plazmas blīvums," sacīja Eds Stouns. "Vai tas ir tāpēc, ka starpzvaigžņu vide kļūst blīvāka, attālinoties no heliosfēras, vai arī tas ir paša šoka viļņa rezultāts [no saules uzliesmojuma - BBC]? Mēs vēl nezinām."
Trešais vilnis, kas reģistrēts 2014. gada martā, parādīja nenozīmīgas plazmas blīvuma izmaiņas salīdzinājumā ar iepriekšējām, kas apstiprina zondes atrašanās vietu starpzvaigžņu telpā.
Tātad, Voyager 1 izkļuva no visblīvāk apdzīvotās Saules sistēmas daļas un tagad atrodas 137 astronomiskās vienības jeb 20,6 miljardus kilometru no Zemes. Viņam var sekot šeit.
Tātad, kad viņš beidzot pametīs sistēmu uz visiem laikiem? Pēc NASA aprēķiniem, apmēram 30 tūkstošos gadu.
Fakts ir tāds, ka Saule, uzkrājot sevī visas sistēmas masas lielāko daļu - 99%, izplata savu gravitācijas ietekmi tālu ārpus Kuipera jostas un pat heliosfēras.
Apmēram 300 gadu laikā Voyager vajadzētu sastapt Oorta mākoni - hipotētisku (jo neviens to nekad nav redzējis un zinātniekiem par to ir tikai teorētisks priekšstats) sfērisku reģionu, kas ieskauj Saules sistēmu.
Tajā "dzīvo", piesaistot mūsu zvaigzni, galvenokārt ledus priekšmetus, kas sastāv no ūdens, amonjaka un metāna - tie, pēc zinātnieku domām, sākotnēji veidojās daudz tuvāk Saulei, bet pēc tam milzu planētu smaguma dēļ tika izmesti sistēmas nomalē. Paiet tūkstošiem gadu, līdz viņi pagriežas mums apkārt. Tiek uzskatīts, ka dažiem no šiem objektiem izdodas atgriezties - un tad mēs tos pamanām komētu veidā.
Jaunākie piemēri ir komētas C / 2012 S1 (ISON) un C / 2013 A1 (McNaught). Pirmais izjuka pēc tam, kad pabrauca garām Saulei, otrais pagāja netālu no Marsa un atstāja sistēmas iekšējo reģionu.
Oortas mākoņa hipotētiskā robeža ir pēdējā Saules sistēmas robeža - mūsu zvaigznes jeb Hila sfēras gravitācijas spēka robeža.
Ārpus Oorta mākoņa nav nekā - tikai gaisma, kas izplūst no Saules un līdzīgām zvaigznēm.
Pēc dažiem gadiem zinātnieki sāks pakāpeniski izslēgt Voyager 1 instrumentus. Paredzams, ka pēdējais tiks slēgts ap 2025. gadu, pēc kura zonde vēl dažus gadus nosūtīs datus uz Zemi, pirms turpinās klusējot.
Ir nepieciešami aptuveni divi gadi, lai saules gaisma, kas pārvietojas ar visstraujāko mums zināmo ātrumu, sasniegtu Kalna sfēras robežas. Lai sasniegtu mums tuvāko zvaigzni - Proxima Centauri, nepieciešami apmēram četri gadi. Voyager, ja viņa ceļš aizietu līdz viņai, prasītu vairāk nekā 73 tūkstošus gadu.
Voyager misija
- Neskatoties uz nosaukumu, Voyager 2 vispirms tika palaists 1977. gada 20. augustā. Voyager 1 tika palaists tā paša gada 5. septembrī
- Zondu oficiālā misija bija pētīt Jupiteru un Saturnu
- Ierīcēm izdevās izpētīt un nofotografēt Jupiteru, Saturnu, Urānu un Neptūnu un to satelītus, kā arī veikt unikālus Saturna gredzenu sistēmas un milzu planētu magnētisko lauku pētījumus.
- Pēc tam Voyager 1 uzsāka savu "starpzvaigžņu misiju" un kļuva par vistālāko objektu no Zemes, kuram cilvēks pieskārās. Tagad viņa uzdevums ir pētīt heliopauzi un vidi, kas nav saules vēja ietekme. Arī Voyager 2 nākamajos gados vajadzētu šķērsot heliopauzi
“Abiem Voyagers klājā ir tā sauktie zelta ieraksti ar audio un video ierakstiem. Viņi reproducēja pulsāru karti ar Saules atrašanās vietas apzīmējumu Galaktikā - ja tas, kurš to atklāja, vēlas mūs atrast. Turklāt eksperti ierakstos ierakstīja visu, kas, viņuprāt, ārpuszemes dzīves pārstāvjiem ir jāzina par cilvēci: fotogrāfijas, apsveikumi 55 valodās, tostarp sengrieķu, telugu un kantoniešu valodā, zemes rakstura skaņas (vulkāni un zemestrīces, vējš utt.) lietus, putni un šimpanzes, cilvēku soļi, sirdsdarbība un smiekli), kā arī mūzikas darbi - sākot no Baha un Stravinska līdz Čakam Berijam un Neredzīgajam Villijam Džonsonam un tradicionālās dziesmas.
Poļina Romanova