Nasa’s Voyager 2 stuurt eerste boodschap uit interstellaire ruimte terug
Twaalf miljard mijl van de aarde bevindt zich een ongrijpbare grens die de rand van het rijk van de zon en het begin van de interstellaire ruimte markeert. Toen de Voyager 2, de langstlopende ruimtemissie, die grens overschreed, meer dan 40 jaar na zijn lancering, zond hij een zwak signaal van de andere kant dat wetenschappers nu hebben gedecodeerd.
Het Nasa-vaartuig is het tweede dat ooit voorbij de heliosfeer is gereisd, de bel van supersonisch geladen deeltjes die vanuit de zon naar buiten stroomt. Hoewel de Voyager 1 een maand eerder vertrok dan zijn tweelingbroer, liep hij meer dan zes jaar achter op de Voyager 1, nadat hij de toeristische route door het zonnestelsel had genomen en de enige close-upbeelden van Uranus en Neptunus had gemaakt.
Nu heeft de Voyager 2 de meest gedetailleerde blik tot nu toe op de rand van ons zonnestelsel geworpen – ondanks het feit dat Nasa-wetenschappers in het begin geen idee hadden dat hij deze mijlpaal zou overleven.
“We wisten niet hoe groot de bel was en we wisten al helemaal niet dat het ruimtevaartuig lang genoeg zou kunnen leven om de rand van de bel te bereiken en de interstellaire ruimte binnen te gaan,” aldus prof. Ed Stone van het California Institute of Technology, die al voor de lancering in 1977 aan de missie werkte.
De heliosfeer kan worden gezien als een kosmisch weerfront: een duidelijke grens waar geladen deeltjes die met supersonische snelheid van de zon naar buiten razen, een koelere, interstellaire wind ontmoeten die naar binnen waait vanuit supernovae die miljoenen jaren geleden zijn geëxplodeerd. Vroeger dacht men dat de zonnewind met de afstand geleidelijk afnam, maar de Voyager 1 bevestigde dat er een grens was, gedefinieerd door een plotselinge daling van de temperatuur en een toename van de dichtheid van geladen deeltjes, bekend als plasma.
De tweede reeks metingen, door Voyager 2, geeft nieuwe inzichten in de aard van de grenzen van de heliosfeer, omdat op Voyager 1 een cruciaal instrument dat was ontworpen om de eigenschappen van plasma rechtstreeks te meten, in 1980 kapot was gegaan.
Metingen die in vijf afzonderlijke artikelen in Nature Astronomy zijn gepubliceerd, laten zien dat Voyager 2 een veel scherpere, dunnere grens van de heliosfeer heeft aangetroffen dan Voyager 1. Dit kan komen doordat de Voyager 1 tijdens een zonnemaximum is overgestoken (de activiteit is momenteel laag) of doordat het vaartuig zelf een minder loodrechte baan heeft gevolgd, waardoor het langer aan de rand van de heliosfeer is gebleven.
Het tweede gegevenspunt geeft ook enig inzicht in de vorm van de heliosfeer, en tekent een voorrand af die iets weg heeft van een stompe kogel.
“Het impliceert dat de heliosfeer symmetrisch is, althans op de twee punten waar het Voyager-ruimteschip is overgestoken,” zegt Bill Kurth, een onderzoeker aan de Universiteit van Iowa en co-auteur van een van de studies. “Dat zegt dat deze twee punten op het oppervlak zich bijna op dezelfde afstand bevinden.”
Voyager 2 geeft ook extra aanwijzingen over de dikte van de heliosheath, het buitenste gebied van de heliosfeer en het punt waar de zonnewind zich opstapelt tegen de naderende wind in de interstellaire ruimte, zoals de boeggolf die voor een schip in de oceaan wordt uitgestuurd.
De gegevens voeden ook een debat over de algemene vorm van de heliosfeer, die volgens sommige modellen bolvormig zou moeten zijn en volgens andere meer op een windsok lijkt, met een lange staart die naar buiten drijft als het zonnestelsel zich met hoge snelheid door het melkwegstelsel beweegt.
De vorm hangt op een complexe manier af van de relatieve sterkte van de magnetische velden binnen en buiten de heliosfeer, en de laatste metingen wijzen op een meer bolvormige vorm.
Er zijn echter grenzen aan hoeveel kan worden opgemaakt uit twee datapunten.
“Het is een beetje als kijken naar een olifant met een microscoop,” zei Kurth. “Twee mensen gaan naar een olifant met een microscoop en ze komen met twee verschillende metingen. Je hebt geen idee wat daartussen gebeurt.”
Vanachter de heliosfeer straalt het signaal van de Voyager 2 nog steeds terug, maar het heeft meer dan 16 uur geduurd om de aarde te bereiken. De zender van 22,4 watt heeft een vermogen dat overeenkomt met dat van een koelkastlampje, dat meer dan een miljard miljard keer zwakker is tegen de tijd dat het de aarde bereikt en wordt opgepikt door de grootste antenne van Nasa, een schotel van 70 meter.
De twee Voyager-sondes, die worden aangedreven door gestaag aftakelend plutonium, zullen naar verwachting halverwege de jaren 2020 onder de kritische energieniveaus zakken. Maar ze zullen hun baan blijven volgen, lang nadat ze zwijgen. “De twee Voyagers zullen langer meegaan dan de aarde,” zei Kurth. “Ze draaien al 5 miljard jaar of langer in hun eigen banen rond het melkwegstelsel. En de kans dat ze iets tegenkomen is bijna nul.”
{{topLeft}}
{{bottomLeft}}
{{topRight}}
{{bottomRight}}
{{/goalExceededMarkerPercentage}}
{{/ticker}}
{{heading}}
{{#paragraphs}}
{{.}}
{{/paragraphs}}{highlightedText}}
We nemen contact met u op om u eraan te herinneren een bijdrage te leveren. Kijk uit naar een bericht in uw inbox in mei 2021. Als u vragen heeft over bijdragen, neem dan contact met ons op.
- Ruimte
- Nasa
- nieuws
- Delen op Facebook
- Delen op Twitter
- Delen via e-mail
- Delen op LinkedIn
- Delen op Pinterest
- Delen op WhatsApp
- Delen op Messenger