Nasan Voyager 2 lähetti ensimmäisen viestinsä tähtienvälisestä avaruudesta
Kahdentoista miljardin kilometrin etäisyydellä Maasta on vaikeasti hahmotettava rajapyykki, joka merkitsee auringon valtakunnan reunaa ja tähtienvälisen avaruuden alkua. Kun Voyager 2, pisin avaruuslento, ylitti tuon rajan yli 40 vuotta laukaisunsa jälkeen, se lähetti toiselta puolelta heikon signaalin, jonka tutkijat ovat nyt purkaneet.
Nasa-alus on toinen, joka on koskaan matkustanut heliosfäärin, auringosta ulospäin virtaavien yliäänellisten varattujen hiukkasten kuplan, ulkopuolelle. Vaikka se lähti matkaan kuukautta ennen kaksoiskumppaniaan Voyager 1:tä, se ylitti kynnyksen tähtienväliseen avaruuteen yli kuusi vuotta jäljessä, kun se oli kulkenut maisemareittiä aurinkokunnan halki ja antanut ainoat lähikuvat Uranuksesta ja Neptunuksesta.
Nyt Voyager 2 on lähettänyt takaisin toistaiseksi yksityiskohtaisimman katsauksen aurinkokuntamme reunaan – vaikka Nasan tiedemiehet eivät tienneetkään, että se selviäisi näkemään tämän merkkipaalun.
”Emme tienneet, kuinka suuri kupla oli, emmekä todellakaan tienneet, että avaruusalus voisi elää niin kauan, että se pääsisi kuplan reunalle ja astuisi tähtienväliseen avaruuteen”, sanoo professori Ed Stone Kalifornian teknologiainstituutista, joka on työskennellyt tehtävän parissa jo ennen sen laukaisua vuonna 1977.
Heliosfääriä voidaan ajatella kosmiseksi säärintamaksi: selvärajaiseksi rajaksi, jossa auringosta yliääninopeudella ulospäin syöksyvät varatut hiukkaset kohtaavat viileämmän, tähtienvälisen tuulen, joka puhaltaa sisään miljoonia vuosia sitten räjähtäneistä supernovista. Aiemmin ajateltiin, että aurinkotuuli haihtuu vähitellen etäisyyden kasvaessa, mutta Voyager 1 vahvisti, että on olemassa raja, joka määrittyy äkillisellä lämpötilan laskulla ja plasmaksi kutsuttujen varattujen hiukkasten tiheyden kasvulla.
Toiset, Voyager 2:n tekemät mittaukset antavat uutta tietoa heliosfäärin rajojen luonteesta, koska Voyager 1:ssä oli vuonna 1980 rikkoutunut ratkaiseva instrumentti, joka oli suunniteltu mittaamaan suoraan plasman ominaisuuksia.
Viidessä erillisessä Nature Astronomy -lehdessä julkaistut mittaustulokset paljastavat, että Voyager 2:n havaitsema heliosfäärin raja oli paljon jyrkempi ja ohuempi kuin Voyager 1:n. Tämä saattoi johtua siitä, että Voyager 1 ylitti rajan auringon maksimin aikana (aktiivisuus on tällä hetkellä alhaisella tasolla), tai alus itse saattoi ylittää rajan vähemmän kohtisuoralla radalla, minkä vuoksi se päätyi viettämään kauemmin reunalla.
Toinen datapiste antaa myös jonkin verran tietoa heliosfäärin muodosta, sillä se hahmottelee etureunan, joka muistuttaa tylppää luotia.
”Se viittaa siihen, että heliosfääri on symmetrinen ainakin niissä kahdessa pisteessä, joissa Voyager-avaruusalus ylitti sen”, sanoo Bill Kurth, Iowan yliopiston tutkija, joka on toisen tutkimuksen toinen kirjoittaja. ”Se tarkoittaa, että nämä kaksi pistettä pinnalla ovat lähes samalla etäisyydellä toisistaan.”
Voyager 2 antaa myös lisävihjeitä heliosheathin paksuudesta, eli heliosfäärin uloimmasta alueesta ja pisteestä, jossa aurinkotuuli kasaantuu tähtienvälisessä avaruudessa lähestyvää tuulta vasten, kuten keula-aalto, joka lähetetään laivan edellä valtameressä.
Tietoja käytetään myös keskusteluun heliosfäärin yleisestä muodosta, jonka joidenkin mallien mukaan sen pitäisi olla pallomainen, kun taas toiset mallit ennustavat sen muistuttavan pikemminkin tuulisukkaa, jonka takana leijuu pitkä pyrstö, kun aurinkokunta liikkuu galaksin läpi suurella nopeudella.
Muoto riippuu monimutkaisella tavalla heliosfäärin sisällä ja ulkopuolella olevien magneettikenttien suhteellisista voimakkuuksista, ja viimeisimmät mittaukset viittaavat pallomaisempaan muotoon.
Kahdesta datapisteestä voi kuitenkin saada vain rajallisesti tietoa.
”Se on vähän kuin katsoisi elefanttia mikroskoopilla”, Kurth sanoi. ”Kaksi ihmistä menee mikroskoopilla norsun luo ja saa kaksi eri mittaustulosta. Sinulla ei ole aavistustakaan, mitä siinä välissä tapahtuu.”
Heliosfäärin ulkopuolelta Voyager 2:n signaali säteilee yhä takaisin, ja sen saapuminen Maahan kestää yli 16 tuntia. Sen 22,4 watin lähettimen teho vastaa jääkaapin valoa, joka on yli miljardi miljardia miljardia kertaa himmeämpi, kun se saavuttaa Maan ja tulee Nasan suurimman antennin, 70-metrisen lautasantennin, vastaanotettavaksi.
Kahden Voyager-luotaimen, joiden voimanlähteenä on jatkuvasti hajoava plutonium, ennustetaan laskevan kriittisen energiatason alapuolelle 2020-luvun puolivälissä. Ne jatkavat kuitenkin lentoratojaan vielä kauan sen jälkeen, kun ne ovat hiljenneet. ”Molemmat Voyagerit kestävät kauemmin kuin Maa”, sanoi Kurth. ”Ne ovat omilla kiertoradoillaan galaksin ympärillä 5 miljardia vuotta tai pidempään. Ja todennäköisyys, että ne törmäävät mihinkään, on lähes nolla.”
{{{topLeft}}
{{{bottomLeft}}
{{{topRight}}
{{{bottomRight}}
{{/goalExceededMarkerPercentage}}
{{/ticker}}
{{heading}}
{{#paragraphs}}
{{.}}
{{{/paragraphs}}{{highlightedText}}
Muistutamme sinua osallistumisesta. Odota viestiä postilaatikkoosi toukokuussa 2021. Jos sinulla on kysyttävää osallistumisesta, ota meihin yhteyttä.
- Avaruus
- Nasa
- uutiset
- Jaa Facebookissa
- Jaa Twitterissä
- Jaa sähköpostitse
- Jaa LinkedInissä
- Jaa Pinterestissä
- Jaa WhatsAppissa
- Jaa Messengerissä