Новости – В мире
В мире
А «Вояджер» не выйдет
«Вояджер-1» покидает солнечную систему, изображение художника. Источник: JPL-Caltech / NASA
СМИ вновь пишут о «Вояджерах», покинувших пределы Солнечной системы; «Русская планета» вспоминает предыдущие прощания с зондом
11 июля, 2014 14:32
10 мин
На сегодняшний день «Вояджер-1» уже покидал Солнечную систему, пройдя границу ударной волны трижды, гелиопаузу — дважды, и по разу — гелиощит, гелиосферу, гелиодром, авроральный разрыв, слой Хевисайда, транснептуновую зону паники, магнитный зазор, статистическую границу Солнечной системы, установленную Бюро переписи населения США, Перчатку Койпера, Пустоту Оорта и хрустальную сферу с прибитыми звездами.
— Рэндел Манро, XKCD #1189
Космический зонд «Вояджер» находится в межзвездном пространстве, сообщило NASA 7 июля. За последнее десятилетие запущенный в 1977 году аппарат «покидал Солнечную систему» по нескольку раз в год.
На самом деле «Вояджер» все еще бесконечно далек от границы нашей системы; при нынешней скорости он выйдет за ее пределы примерно через 30 тысяч лет. Неразбериха возникает по трем с половиной причинам. Во-первых, в заголовках новостей часто опускают номер космического аппарата: «Вояджеров» было запущено два, и оба сравнительно исправно функционируют по сей день, постоянно преодолевая новые рубежи. Во-вторых, ученые испытывают значительные трудности с определением всевозможных физических границ на таком расстоянии при помощи имеющихся инструментов. В-третьих (с половиной), зонды преследует путаница в терминологии, притом что они постоянно пересекают какие-то реальные или условные пороги.
Вначале следует определиться с тем, что «вошел в межзвездное пространство» и «покинул Солнечную систему» — это две совершенно разных вехи. Самой дальней и официальной границей нашей системы считается Облако Оорта — сферическая область, наполненная ледяными фрагментами. Теоретически оно начинается на расстоянии от двух тысяч до пяти тысяч астрономических единиц (расстояний от Земли до Солнца) и заканчивается в области, удаленной от центра системы на 50 тысяч — 100 тысяч астрономических единиц. Гипотетически, «Вояджеру-1» понадобится 300 лет, чтобы добраться до его внутренней границы, и десятки тысяч лет, чтобы пройти насквозь. Однако энергии у обоих зондов осталось немного: к 2025 году они уже не смогут ничего сообщить об окружающей их среде.
В то же время за три десятилетия работы оба «Вояджера» преодолели более чем достаточно рубежей. В самом примитивном понимании Солнечная система заканчивается орбитой Нептуна (или Плутона — в зависимости от его статуса, изменившегося за время миссии зондов) — эту границу на отметке около 30 астрономических единиц космические аппараты пересекли еще в 1989 году, а «Вояджер-2» даже передал первые в истории цветные снимки восьмой планеты.
Запуск Вояджер-1, 5 сентября 1977 года. Источник: KSC / NASA
Запуск «Вояджера-1», 5 сентября 1977 года. Источник: KSC / NASA
Следующей вехой на пути космических аппаратов стали зонды 10 и 11 серии «Пионер», запущенные в 1972 и 1973 годах соответственно. В 1979 году «Пионер-11» разведывал пространство вокруг Сатурна для «Вояджеров». В 1998 году «Вояджер-1» обогнал «Пионера-10» на отметке 69 астрономических единиц, став самым удаленным рукотворным объектом в мире. Это был последний случай, когда в том, где находятся зонды, можно было быть уверенным.
В 2003 году «Вояджер-1» достиг круглой отметки в 90 астрономических единиц. В конце того же года начались первые проблемы с измерениями и «нездоровыми сенсациями».
Пояса астероидов, орбиты планет и другие объекты, расстояние до которых легко измерить — это простые и понятные вехи, хотя и довольно условные. Ученых же больше интересуют границы, по разные стороны которых в пространстве действительно что-то меняется. Такой границей, в теории, является гелиосфера.
Вокруг Солнца существует подобие пузыря: солнечный ветер (то есть поток ионизированных частиц, разлетающихся во все стороны от звезды) сталкивается с «давящей» снаружи межзвездной средой. До открытий, совершенных при помощи «Вояджеров», эта область была во многом теоретической.
На расстоянии 75—90 астрономических единиц, согласно подсчетам астрономов, должна находиться так называемая граница ударной волны. В связи с сопротивлением межзвездной среды солнечный ветер тут должен резко замедлиться до скорости ниже скорости звука. В 2003 году «Вояджер-1» уже покидал эти пределы, и ученые, затаив дыхание, ждали подтверждения своей теории.
Первые сообщения о переходе границы ударной волны зондом появились в феврале 2003 года. В ноябре группа ученых опубликовала опровержение. Новая информация о переходе рубежа появилась в начале 2004 года, но только к маю 2005-го в NASA выпустили пресс-релиз, в котором постановили, что «Вояджер-1» можно считать находящимся в следующей зоне гелиосферы — гелиощите (гелиосферной мантии). Это участок, удаленный на 80—100 астрономических единиц и имеющий ширину 10—100 астрономических единиц. Здесь солнечный ветер замедляется еще сильнее и испытывает подобие воздушной турбулентности.
Проблема с определением границ гелиосферы заключалась в том, что инструмент для измерения солнечного ветра на «Вояджере-1» вышел из строя еще в 1990-х годах. Ученым пришлось делать выводы по косвенным данным других приборов. Сейчас считается, что границу ударной волны зонд пересек 15 декабря 2004 года, находясь на расстоянии 94 астрономических единиц от Солнца. Уже тогда некоторые издания объявляли о выходе аппарата за границу Солнечной системы.
«Вояджер-2» добрался до границы ударной волны в августе 2007 года, но, судя по всему, пересек ее несколько раз: из-за динамики солнечного ветра она постоянно смещалась.
Положение Вояджеров относительно Солнца, изображение художника. Источник: JPL-Caltech / NASA
Положение «Вояджеров» относительно Солнца, изображение художника. Источник: JPL-Caltech / NASA
Последние десять лет при помощи «Вояджеров» ученые исследовали гелиощит. Его внешней границей теоретически должна быть гелиопауза — область, где скорость солнечного ветра тормозится до нуля под давлением межзвездной среды. Считается, что переход гелиопаузы будет сопровождаться резким снижением температуры заряженных частиц, изменением направления магнитного поля и ростом количества космических лучей.
В 2010 году «Вояджер-1» внезапно оказался в области, где скорость солнечного ветра упала до нуля. Уже тогда СМИ, например «Би-би-си», поспешили объявить, что зонд находится на границе Солнечной системы. Разумеется, от Облака Оорта его все еще отделяли века. Но речь не шла даже о гелиопаузе: считается, что космический аппарат тогда угодил в некий гигантский пузырь, возникший из-за эффекта магнитного пересоединения при столкновении солнечного ветра и межзвездной среды.
Когда «Вояджер-1» действительно пересек гелиопаузу, сразу об этом никто не узнал. Произошло это 25 августа 2012 года на расстоянии 121 астрономической единицы от Солнца. Как и в случае с границей ударной волны, сначала (в марте 2013 года) появилась указывающая на это научная работа от сторонних авторов, затем — опровержение и, наконец, в сентябре 2013 года подтверждение от NASA.
За год наблюдений ученые убедились, что плотность плазмы вокруг зонда существенно возросла, выросло количество космических лучей. Не хватало только обещанных теоретиками изменений в магнитном поле. В итоге в NASA решили этого признака не ждать: возможно, рассудили астрономы, мы просто не понимаем, как магнитные поля работают в таких проблемных областях.
Нынешняя суматоха вокруг «Вояджера-1» вызвана тем, что ученые представили новое доказательство его выхода из гелиопаузы 25 августа 2012 года. В 2013 году измерить плотность плазмы удалось благодаря ее колебаниям, вызванным тем, что до зонда добрался корональный выброс массы (вещества из солнечной короны), произошедший в марте 2012 года. Теперь космический аппарат попал в зону действия еще более мощного выброса, и предыдущие наблюдения подтвердились.
На этом историю с зондом «покидающим Солнечную систему» можно было бы считать законченной, но, к сожалению, в ближайшие годы нас ждет еще множество подобных заголовков: в 2016 году гелиопаузу должен преодолеть «Вояджер-2».
поддержать проект
Подпишитесь на «Русскую Планету» в Яндекс.Новостях
Яндекс.Новости
