Le Voyager 2 de la Nasa renvoie son premier message de l’espace interstellaire
À douze milliards de kilomètres de la Terre, il existe une frontière insaisissable qui marque le bord du royaume du soleil et le début de l’espace interstellaire. Lorsque Voyager 2, la mission spatiale la plus longue, a franchi cette frontière plus de 40 ans après son lancement, elle a envoyé un faible signal de l’autre côté que les scientifiques ont maintenant décodé.
L’engin de la Nasa est le deuxième à voyager au-delà de l’héliosphère, la bulle de particules chargées supersoniques s’écoulant vers l’extérieur du soleil. Bien qu’il soit parti un mois avant son jumeau, Voyager 1, il a franchi le seuil de l’espace interstellaire avec plus de six ans de retard, après avoir emprunté la route panoramique à travers le système solaire et fourni ce qui reste les seules images rapprochées d’Uranus et de Neptune.
Maintenant, Voyager 2 a renvoyé l’aperçu le plus détaillé à ce jour de la limite de notre système solaire – bien que les scientifiques de la Nasa n’aient eu aucune idée au départ qu’il survivrait pour voir ce repère.
« Nous ne savions pas quelle était la taille de la bulle et nous ne savions certainement pas que le vaisseau spatial pourrait vivre assez longtemps pour atteindre le bord de la bulle et entrer dans l’espace interstellaire », a déclaré le professeur Ed Stone, de l’Institut de technologie de Californie, qui a travaillé sur la mission depuis avant son lancement en 1977.
L’héliosphère peut être considérée comme un front météorologique cosmique : une frontière distincte où les particules chargées se précipitant vers l’extérieur du soleil à une vitesse supersonique rencontrent un vent interstellaire plus froid soufflant depuis des supernovae qui ont explosé il y a des millions d’années. On pensait autrefois que le vent solaire s’effaçait progressivement avec la distance, mais Voyager 1 a confirmé l’existence d’une frontière, définie par une chute soudaine de la température et une augmentation de la densité des particules chargées, appelées plasma.
La deuxième série de mesures, par Voyager 2, donne de nouvelles indications sur la nature des limites de l’héliosphère car sur Voyager 1, un instrument crucial conçu pour mesurer directement les propriétés du plasma s’était cassé en 1980.
Les mesures publiées dans cinq articles distincts dans Nature Astronomy révèlent que Voyager 2 a rencontré une limite de l’héliosphère beaucoup plus nette et plus mince que Voyager 1. Cela pourrait être dû au fait que Voyager 1 a traversé pendant un maximum solaire (l’activité est actuellement au plus bas) ou que l’engin lui-même a pu traverser sur une trajectoire moins perpendiculaire qui fait qu’il a fini par passer plus longtemps à la limite.
Le deuxième point de données donne également un aperçu de la forme de l’héliosphère, traçant un bord d’attaque quelque chose comme une balle émoussée.
« Cela implique que l’héliosphère est symétrique, au moins aux deux points où le vaisseau Voyager a traversé », a déclaré Bill Kurth, un chercheur de l’Université de l’Iowa et co-auteur de l’une des études. « Cela signifie que ces deux points sur la surface sont presque à la même distance. »
Voyager 2 donne également des indices supplémentaires sur l’épaisseur de l’héliosheath, la région extérieure de l’héliosphère et le point où le vent solaire s’empile contre le vent qui s’approche dans l’espace interstellaire, comme la vague de proue envoyée devant un navire dans l’océan.
Les données alimentent également un débat sur la forme globale de l’héliosphère, dont certains modèles prédisent qu’elle devrait être sphérique et d’autres plus comme une manche à air, avec une longue queue flottant derrière lorsque le système solaire se déplace à grande vitesse dans la galaxie.
La forme dépend, de manière complexe, des forces relatives des champs magnétiques à l’intérieur et à l’extérieur de l’héliosphère, et les dernières mesures suggèrent une forme plus sphérique.
Il y a cependant des limites à ce que l’on peut glaner à partir de deux points de données.
« C’est un peu comme regarder un éléphant avec un microscope », a déclaré Kurth. « Deux personnes s’approchent d’un éléphant avec un microscope, et elles ressortent avec deux mesures différentes. Vous n’avez aucune idée de ce qui se passe entre les deux. »
De l’autre côté de l’héliosphère, le signal de Voyager 2 continue d’être transmis, mettant plus de 16 heures à atteindre la Terre. Son émetteur de 22,4 watts a une puissance équivalente à celle de la lumière d’un réfrigérateur, qui est plus d’un milliard de milliards de fois plus faible lorsqu’elle atteint la Terre et est captée par la plus grande antenne de la Nasa, une parabole de 70 mètres.
Les deux sondes Voyager, alimentées par du plutonium en constante désintégration, devraient passer sous le seuil critique d’énergie au milieu des années 2020. Mais elles poursuivront leurs trajectoires longtemps après s’être tues. « Les deux Voyager survivront à la Terre », a déclaré Kurth. « Ils sont sur leurs propres orbites autour de la galaxie pendant 5 milliards d’années ou plus. Et la probabilité qu’ils tombent sur quelque chose est presque nulle. »
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