Imagine a navei spațiale Voyager 2.
Mări / Interpretarea artistului despre Voyager 2, a indicat transmiterea datelor pe Pământ.

Oamenii probabil bănuiesc că faptul că nu au date este cea mai gravă frustrare pentru oamenii de știință. În realitate, să ai o singură sursă de date poate fi mai rău, deoarece nu știi cât de tipic ar putea fi acest exemplu singur. Dar cea mai grea situație este de a avea două surse de date care nu sunt în totalitate de acord, lăsându-vă provocarea de a încerca să determinați care provoacă diferențele.

Această situație este aceea în care oamenii de știință care lucrează cu date provenite de la sondele Voyager ale NASA se găsesc ca urmare a faptului că Voyager 2 a ajuns la spațiul interstelar anul trecut, devenind a doua navă spațială pe care am construit-o acolo. Acum, într-o serie de cinci lucrări, cercetătorii au încercat să compare sau să contrasteze datele din cei doi Voyager și să încerce să înțeleagă contradicțiile, știind că nu avem nimic construit care să obțină date noi de la această distanță oricând. curând.

La marginea Sistemului Solar

Influența gravitațională a Soarelui se extinde până la marginea norului Oort, la trei ani lumină de la Soare. Dar Soarele influențează mediul său în moduri care depășesc simpla gravitație. Generează un câmp magnetic enorm, care se extinde cu mult dincolo de planete și emite un flux de particule încărcate care curg spre spațiul interstelar. Aceste influențe sunt limitate de influența galaxiei noastre, care are propriul său câmp magnetic și un mediu interstelar plin de propriile particule încărcate.

La un moment dat, distanță de Soare, aceste două influențe se ciocnesc: influența Soarelui slăbește, iar galaxia preia. Au existat o serie de idei teoretice despre cum are loc această tranziție. Însă testarea directă a acestor idei este în mod evident o provocare reală, dat fiind faptul că acest lucru necesită trimiterea de hardware la marginea Sistemului Solar.

În mod convenabil, în urmă cu peste 40 de ani, am întâmplat să trimitem unele acolo. Acest lucru a fost întâmplător; sondele Voyager au fost construite pentru a studia planetele exterioare, dar au primit impulsuri gravitaționale care, în cele din urmă, le-au trimis viteza suficient de rapid pentru a acoperi de trei ori distanța de la Pământ la Soare în fiecare an. În 2012, acest lucru a permis Voyager 1 să treacă prin zona de tranziție și în afara influenței Soarelui.

În timpul acestei tranziții, Voyager 1 a înregistrat o creștere treptată a razelor cosmice cu energie mare, dar acestea au fost punctate de două vârfuri în care razele cosmice de mare energie s-au ridicat brusc. Acestea corespundeau a două scurgeri în intensitatea particulelor încărcate cu energie mai mică de la Soare, ceea ce sugerează că o parte din mediul interstelar se scurgea în Sistemul Solar. În fiecare dintre aceste cazuri, influența solară s-a recuperat, razele cosmice coborând înapoi la tendința lor treptată și particulele solare revenind la nivelurile lor normale.

Apoi, brusc, particulele solare au scăzut la aproape zero, în timp ce razele cosmice au atins un nivel ridicat, unde au rămas de atunci. Toate acestea indicau că Voyager ajunsese în spațiul interstelar.

O nouă tranziție

Voyager 2 a trecut acum prin același proces de mutare în spațiul interstelar, dar a avut o experiență oarecum diferită față de fratele său anterior. Pentru început, așa cum se arată în albastru mai jos, apariția razelor cosmice de mare energie nu a fost punctată de niciuna dintre creșterile bruște observate de Voyager 1. În mod similar, nivelurile de particule solare au rămas stabile pe parcursul apropierii sale către marginea Sistemului Solar . Și, mai degrabă decât să cadă de pe o stâncă atunci când sonda a ajuns în spațiul interstelar, particulele solare au continuat să lovească senzorii Voyager 2 mai mult de 50 de zile după tranziție.

În timp ce Voyager 1 (roșu) și 2 (albastru) au trecut aceeași graniță, au existat diferențe între ceea ce cei doi au văzut acolo. "Src =" https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2019/11/ Screen-Shot-2019-11-04-at-4.10.47-PM-640x364.png "width =" 640 "height =" 364 "srcset =" https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads /2019/11/Screen-Shot-2019-11-04-at-4.10.47-PM.png 2x
Mări / În timp ce Voyager 1 (roșu) și 2 (albastru) au trecut aceeași graniță, au existat diferențe între ceea ce au văzut cei doi acolo.

O altă diferență esențială este că Voyager 2 a avut un instrument de detectare a vântului solar, care nu era funcțional pe Voyager 1. Densitatea vântului solar se va reduce la distanță de Soare. Cu toate acestea, Voyager 2 a constatat că vântul crește în densitate pe măsură ce sonda se apropia de punctul de tranziție și a devenit, de asemenea, ceva mai energică. Aceste date sugerează că tranziția face ca vântul solar să se acumuleze peste graniță. Este posibil ca Voyager 1 să fi experimentat același lucru, dar nu a putut să-l înregistreze.

Totuși, o serie de caracteristici văzute de cele două nave spațiale erau similare în contur, dacă nu în detalii. Voyager 1 a atins granița la aproximativ 122 de unități astronomice de la Soare (o UA este distanța medie de la Pământ la Soare); Voyager 2 a lovit-o la 119 AU. Ambele sonde au observat o zonă de tranziție care a fost de aproximativ opt UA, deși Voyager 1 a văzut o zonă extinsă de particule cu viteză mică în această regiune. În ambele cazuri, câmpul magnetic nu a schimbat direcțiile, deoarece sondele au intrat în spațiul interstelar, ceea ce a fost neașteptat, având în vedere că câmpurile magnetice solare și galactice nu sunt orientate la fel. (Voyager 2 a văzut și un câmp magnetic mult mai puternic.)

Gestionarea informațiilor conflictuale

Deci, ce poate explica toate aceste diferențe? Un potențial contribuitor este ciclurile solare. Voyager 1 a trecut granița într-un punct scăzut al activității solare, ceea ce ar putea însemna că limita se împingea spre interior spre ea. În schimb, Voyager 2 a trebuit să alunge marginea influenței solare într-un moment în care activitatea solară era mai mare.

Aceste diferențe evidențiază explicația mai generală a motivului pentru care experiențele de tranziție au fost diferite: granița reprezintă o intersecție între două fluide dinamice, cu toate interacțiunile complicate pe care le implică. Într-o măsură, ar fi fost surprinzător dacă nu existau un fel de diferențe.

Dar asta nu înseamnă că nu ne-ar plăcea să știm mai multe. Din păcate, contribuția Voyagerilor este probabil realizată. Următoarea structură care este de așteptat să existe este șocul din arc, dar probabil că va fi peste 100 de AU mai departe. „Vom ajunge la ea, dar fără puterea de a trimite ceva înapoi”, a declarat Edward Stone, de la JPL, la o conferință de presă care descrie studiile. "Încă cinci ani sau ceva, nu vom avea suficientă putere pentru niciun instrument."

"Când s-au lansat cei doi Voyagers, Epoca Spațială avea doar 20 de ani", a continuat Stone. "Nu știam că lucrurile pot dura 40 de ani."

Noile Orizonturi, următoarea misiune activă cea mai îndepărtată, vor rămâne fără putere la aproximativ 90 de UA, deci nu va putea raporta când va ajunge la limita pe care Voyagerii au identificat-o. O perspectivă însoțitoare sugerează că Voyager 2 va fi ultima navă spațială care va trece această graniță timp de cel puțin 25 de ani. În timp ce se vorbește despre construirea unei sonde dedicate pentru a traversa o altă parte a zonei de tranziție, este probabil să rămânem să analizăm datele Voyager în decenii următoare. Este o ultimă potrivire pentru sondele care au petrecut o mare parte din anii ’70 și ’80 definind știința planetară.

Articolele de cercetare individuale pot fi accesate de pe această pagină web.

Sursa articol

LĂSAȚI UN MESAJ

Please enter your comment!
Please enter your name here