Voyager 1 na hranici Solárneho systému  
Nedávno sme sa mohli v médiách dočítať o prevratnom pokroku sondy Voyager 1, ktorá podľa všetkého opustila našu heliosféru (oblasť s dominantným vplyvom Slnka) a ocitla sa v priestore, ktorý už nepatrí do našej Slnečnej sústavy. Voyager 1, rovnako ako jeho sesterská sonda Voyager 2, sú bezpochyby jedny z najúžasnejších prístrojov, ktoré kedy človek vytvoril. Názory na to, či sonda opustila alebo neopustila hranice našej Slnečnej sústavy sa však líšia, nikdy nie je dobré nechať sa strhnúť bombastickými titulkami médií.

 

Dňa 20. 3. 2013 vydala NASA stanovisko,  v ktorom Edward Sotne, projektový výskumník Kalifornského Technologického Inštitútu, Pasadena, Kalifornia, oznamuje: „Tím Voyager si uvedomuje, správy že Voyager 1 opustil našu slnečnú sústavu. Ale po dohode v  tímu Voyageru sa zhodujú, že Voyager 1 stále neopustil náš solárny systém a nedosiahol medziplanetárny priestor“
V decembri 2012 tím ohlásil, že Voyager 1 sa nachádza v novom priestore, ktorý nazvali „magnetická diaľnica“. Podľa tejto správy vesmírne plavidlo Voyager 1 vstúpilo do doposiaľ nepreskúmaného nového priestoru, ktorý žiadna vesmírna sonda predtým nedosiahla. Predpokladá sa, že zmena smeru magnetického poľa je posledným kritickým indikátorom dosiahnutia medzihviezdneho priestoru a táto zmena predtým nebola pozorovaná [1].

 

Zvětšit obrázek
Edward Stone


Magnetické siločiary nášho Slnka sú prepojené s magnetickým poľom medzihviezdneho priestoru. Tento región (magnetická diaľnica) dovoľuje opustiť priestor (heliosféru) nízkoenergetickým nabitým časticiam, ktoré Slnko emituje v podobe slnečného vetra okolo seba, a naopak  dovoľuje prenikať do vnútra našej Slnečnej sústavy vysokoenergetickým nabitým časticiam z vonku, teda z medzihviezdneho priestoru. Pred vstupom do tohto regiónu sú nabité častice dostavajú v priestore, kde chaoticky poletujú vo všetkých smeroch. Magnetické pole mimo „diaľnicu“ je chaotické, nie usmernené. Tím Voyageru ale usudzuje, že tento región sa stále nachádza vo vnútri našej slnečnej „bubliny“, pretože prevládajúci smer magnetických siločiar, magnetického poľa generovaného našim Slnkom sa stále nezmenil. Práve táto zmena orientácie magnetických siločiar sa považuje za hranicu medzihviezdneho priestoru.


Podľa Edwarda Stonea „…aj napriek tomu, že Voyager 1 stále neopustil prostredie našej Slnečnej sústavy, už teraz môžeme cítiť, ako to vyzerá tam vonku v medzihviezdnom prostredí, pretože častice poskakujú sem a tam dovnútra a von z „magnetickej diaľnice“. Veríme že toto je posledná časť našej cesty k medzihviezdnemu priestoru [2]. Naše najlepšie odhady tvrdia, že sme pravdepodobne iba pár mesiacov, nanajvýš rokov, od medzihviezdneho priestoru. Existencia tohoto nového priestoru nazvaného „magnetická diaľnica“ nebola predpokladaná, ale od misie Voyager, musíme predpokladať aj nepredpokladateľné.“

 


Od decembra 2004, keď sonda prekročila hranicu vo vesmíre nazvanú  terminačný šok, vesmírne plavidlo skúmalo najvzdialenejšiu heliosferickú vrstvu, zvanú heliosheath – obal našej Slnečnej sústavy. Na hranici terminačného šoku sa radiálna zložka rýchlosti slnečného vetra spomalí z nadzvukovej rýchlosti (až 400 km/s) na podzvukovú (okolo 130 km/s) [3], a prostredie prejde do turbulentného prúdenia.  Po 5 a pol roka keď sa sonda nachádzala v tomto prostredí, sa rýchlosť slnečného vetra znížila na nulu. Intenzita magnetického poľa v toto čase začala stúpať.


Data z dvoch prístrojov umiestnených na sonde, ktoré majú za úlohu merať energiu nabitých častíc, zaznamenali, že plavidlo prvýkrát vstúpilo do „magnetickej diaľnice“ 28. 7. 2012. Sonda potom ešte niekoľkokrát zaznamenala výkyvy v intenzitách týchto hodnôt. Zmena sa týkala hlavne 1,9–2,7 MeV protónov a atómov hélia [4]. Po 25. 8. 2012 už hodnoty zostali stabilné (intenzita galaktického kozmického žiarenia všetkých sledovaných energií od 2–400 MeV), čo dokazuje homogénnosť prostredia v ktorom sa sonda nachádza.


Podľa Stamatiosa Krimigisa (hlavného zodpovedného riešiteľa projektu, ktorý ma na starosti prístroje na merania nízkoenergetických nabitých častíc, Johns Hopking Applied Physics Laboratory): „Ak budeme posudzovať stav iba podľa nabitých častíc, môžeme usúdiť, že sme dosiahli medzihviezdny priestor. Musíme ale brať do úvahy, čo nám hovoria všetky prístroje, a iba čas nám ukáže, či sú naše interpretácie o hranici správne.“

 

VIDEO: Voyager 1

 

Podľa Leonarda Burlaga (člena magnetometrického tímu) „…sa nachádzame v magnetickom priestore, ktorý sa nepodobá žiadnemu priestoru, v ktorom sa sonda nachádzala počas svojej cesty. Magnetické pole je teraz 10× intenzívnejšie ako pred terminačným šokom. Informácie o magnetickom poli sa ukázali byť kľúčovými pri posúdení, že sonda opustila priestor terminačného šoku. A teraz očakávame, že naše data z magnetometru nám prezradia, kedy prvýkrát vstúpime do medzihviezdneho priestoru.“ NASA predpokladá že sa obe sondy Voyager 1 a Voyager 2 odmlčia za 8 rokov, teda v roku 2020 [5].


Záverom, je možné, že Voyager 1 opustil Slnečnú sústavu. Záleží na našej definícii, kde leží jej hranica. Je to miesto, kde prvé číslo popisujúce vplyv Slnka klesne pod hranu medzihviezdneho priestoru, alebo až keď klesne posledné číslo? Čo si myslíte vy?


VIDEO: Voyager 2


Referencie:
[1] http://voyager.jpl.nasa.gov/news/voyager_update.html
[2] http://www.jpl.nasa.gov/news/
[3] Richardson, et al. 2008
[4] Webber W.R., McDonald F.B., Recent Voyager 1 Data Indicate that on August 25, 2012 at a Distance of 121.7 AU Fromthe Sun, Sudden and Unprecedented Intensity Changes were Observed inAnomalous and Galactic Cosmic Rays, Geophysical Research Letters, 2013, accepted article
[5] National Geographic 

Datum: 26.03.2013 12:38
Tisk článku

Živý vesmír - Kde jsme? Kdo jsme? Kam směřujeme? - Elgin Duane
 
 
cena původní: 299 Kč
cena: 257 Kč
Živý vesmír - Kde jsme? Kdo jsme? Kam směřujeme?
Elgin Duane

Diskuze:

rychlosti

Martin Moshin,2013-03-27 19:04:05

130 km/sec je podzvuková rychlost?

Odpovědět


Pavol Habuda,2013-03-27 21:31:14

Rychlost zvuku ma přesný význam pouze pro plyn s maxwellovským rozdělením rychlosti. U jiného rozdělení rychlostí (a plasma v heliosféře má nenulovou střední rychlost) nelze rychlost zvuku dle definice spočíst. V tomto případě bude rychlostí zvuku myšlana rychlost, při které dochází v prostředí k rázové vlně, předpokládám. To je rychlost, jakou se pohybuje většina částic v plasmě. A částice plasmy se skutečně pohybují velice rychle. Ekvivalentní teplota (spo4tena z kinetické rýchlosti) v tomto prostředí bude několik miliónů Kelvinů (stejně jako ve sluneční koróně).

Odpovědět

hraniční jevy

Jindřich Rácek,2013-03-26 23:51:36

Kde končí sluneční soustava a kde začíná mezihvězdný, spíše však vnitrogalaktický prostor, se začíná jevit jako otázka na vícestoletou diskuzi. Základní představa je gravitační, za hranicí sluneční soustavy se ocitneme, pokud dosáhneme místa dosažitelného pouze třetí kosmickou rychlostí. Jak je vidět, není vše až tak jednoduché.
Ale i interpretace získaných nečekaných poznatků může svádět na scestí. Zatímco magnetosféru, brzdící sluneční vítr, lze s dosti velkou pravděpodobností považovat za stabilní jev, který nanejvýše mění své charakteristiky a který se navíc určitě zapojuje do fyzikálních interakcí uvnitř Mléčné dráhy, u nárůstu počtu zaznamenaných částic v druhé polovině loňského roku (v. graf ve videu 1)je otázkou, zda se náhodou nejedná o aktuální výkyv, mající třeba i zdroj či impulz v dění mimo Sluneční soustavu.
Voyager prolétává jednak nepředsavitelně mizivou částí dané hraniční sféry, byť i gravitačně poněkud preferovanou (to, cůo mu umožnilo opuštět Sluneční soustavu, působí i na korpuskulární částice), jednak se tam vyskytuje jako náhodný divák bez znalosti větší či menší historie sledovaných oblastí. Stejně jako bycho z průjezdu jedné plachetnice chtěli popsat dění v oceánu (ostatně - proč se Tichý oceán jmenuje Tichým?)
Ale stejně je to fascinující a zároveň velice zajímavé, jak komplikovaně propracované fyzikální jsoucno vytvořilo prostor, vhodný pro naši vědomou existenci.

Odpovědět


Proc Tichy?

Vaclav Knowledge-integration,2013-03-27 02:23:15

"ostatně - proč se Tichý oceán jmenuje Tichým?"

Protoze svou rozlohou spolehlive zpacifikuje, cili utisi kazdeho mluvku, proto se zove Pacificky.

Mozna vsechny komety jsou kosmicke sondy tluste obalene kosmickych prachem a stejny osud ceka i nase Voyagery, kteri se stanou kometami, z nich jedna prileti za ctyricet tisic let pobliz nejake hvezdy a tim se zaslouzime o to, aby nejaci tri kralove na ceste do nejakeho tamniho betlema spatrili jasnou hvezdu na obloze...

Odpovědět

Dostať ho späť

Tomáš Štec,2013-03-26 21:57:57

Keď už sa tu na xkcd narážalo, dnešné What-If je o tom, čo by to chcelo, aby sme Voyager 1 dostali späť na Zem:
http://what-if.xkcd.com/38/

Odpovědět

Úžasná cesta

Vít Výmola,2013-03-26 15:43:18

Cesta obou Voyagerů je naprosto úžasná, kdoví, jestli se někde dožijeme podobné mise (achjo!).
Nicméně co se týká opuštění sluneční soustavy, tak mě napadá jedině" "Voyager na hranici solárního systemu. Už zase." :)

Odpovědět

Fujtajbl

Tomáš Štec,2013-03-26 14:22:54

Páni Habuda a Vetrík, korektúrujte si texty pred uverejnením.
Citujem:
* "„Tím Voyager si uvedomuje, správy že Voyager 1 opustil našu slnečnú sústavu. Ale po dohode v tímu Voyageru sa zhodujú, že Voyager 1 stále neopustil náš solárny systém a nedosiahol medziplanetárny priestor“" kde má byť tá čiarka v prvej vete? A ako sa skloňuje tím v Slovenčine? A nebolo by vhodnejšie zjednotiť výrazy "Slnečná sústava" a sloglišské "Solárny systém"?
* "regiónu sú nabité častice dostavajú v priestore"
a ďalšie chyby ako dvojité medzery a podobne.

Inak ale ďakujem za článok, nechcelo sa mi hľadať informácie samému.

Odpovědět

urcite opustil a stale pocitame

Sam Hall,2013-03-26 13:10:30

http://xkcd.com/1189/

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni














Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace