Mitä avaruusluotaimet ovat löytäneet aurinkokunnan ulkopuolelta

2024 Kirjoittaja: Seth Attwood | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 16:04

Marraskuussa 2018, 41 vuoden matkan jälkeen, Voyager 2 ylitti rajan, jonka yli Auringon vaikutus päättyy, ja saapui tähtienväliseen avaruuteen. Mutta pienen luotain tehtävää ei ole vielä saatu päätökseen - se jatkaa uskomattomien löytöjen tekemistä.

Vuonna 2020 Voyager 2 löysi jotain hämmästyttävää: avaruuden tiheys kasvaa etäisyyden myötä Auringosta.

Samanlaisia indikaattoreita välitti Maahan Voyager 1, joka saapui tähtienväliseen avaruuteen vuonna 2012. Tiedot osoittivat, että tiheyden kasvu voi olla tähtienvälisen väliaineen ominaisuus.

Aurinkokunnassa on useita rajoja, joista yhden, heliopaussin, määrää aurinkotuuli tai pikemminkin sen merkittävä heikkeneminen. Heliopaussin sisällä oleva tila on heliosfääri ja sen ulkopuolella oleva tila on tähtienvälinen väliaine. Mutta heliosfääri ei ole pyöreä. Se näyttää enemmän soikealta, jossa aurinkokunta on etureunassa ja sen takana on eräänlainen häntä.

Molemmat matkailijat ylittivät heliopaussin etureunassa, mutta erolla heliografisessa leveysasteessa 67 astetta ja pituusasteessa 43 astetta.

Tähtienvälistä avaruutta pidetään yleensä tyhjiönä, mutta tämä ei ole täysin totta. Aineen tiheys on erittäin pieni, mutta se on silti olemassa. Aurinkokunnassa aurinkotuulen protonien ja elektronien keskimääräinen tiheys on 3-10 hiukkasta kuutiosenttimetriä kohden, mutta se on sitä pienempi mitä kauempana Auringosta.

Keskimääräisen elektronipitoisuuden Linnunradan tähtienvälisessä avaruudessa arvioidaan olevan noin 0,037 hiukkasta kuutiosenttimetriä kohden. Ja plasman tiheys ulkoisessa heliosfäärissä saavuttaa noin 0,002 elektronia kuutiosenttimetriä kohden. Kun Voyager-luotaimet ylittivät heliopaussin, niiden instrumentit tallensivat plasman elektronitiheyden plasmavärähtelyjen kautta.

Voyager 1 ylitti heliopaussin 25. elokuuta 2012 121,6 tähtitieteellisen yksikön etäisyydellä Maasta (tämä on 121,6 kertaa etäisyys maasta aurinkoon - noin 18,1 miljardia km). Kun hän ensimmäisen kerran mittasi plasman värähtelyt heliopaussin ylittämisen jälkeen 23. lokakuuta 2013 122,6 tähtitieteellisen yksikön (18,3 miljardin km) etäisyydeltä, hän havaitsi plasman tiheydeksi 0,055 elektronia kuutiosenttimetriä kohti.

Lennettyään vielä 20 tähtitieteellistä yksikköä (2,9 miljardia kilometriä), Voyager 1 raportoi tähtienvälisen avaruuden tiheyden lisääntyneen 0,13 elektroniin kuutiosenttimetriä kohden.

Voyager 2 ylitti heliopaussin 5. marraskuuta 2018 119 tähtitieteellisen yksikön (17,8 miljardin kilometrin) etäisyydellä. 30. tammikuuta 2019 se mittasi plasmavärähtelyjä 119,7 tähtitieteellisen yksikön (17,9 miljardin kilometrin) etäisyydeltä ja havaitsi, että plasman tiheys on 0,039 elektronia kuutiosenttimetriä kohden.

Kesäkuussa 2019 Voyager 2:n laitteiden tiheys kasvoi jyrkästi noin 12 elektroniin kuutiosenttimetriä kohden 124,2 AU (18,5 miljardin kilometrin) etäisyydellä.

Mikä aiheutti tilan tiheyden lisääntymisen? Yksi teoria on, että tähtienvälisen magneettikentän voimalinjat vahvistuvat etäisyyden heliopaussista. Tämä voi aiheuttaa sähkömagneettisen ionisyklotronien epävakautta. Voyager 2 havaitsi magneettikentän lisääntymisen heliopaussin ylityksen jälkeen.

Toinen teoria on, että tähtienvälisen tuulen kuljettaman materiaalin pitäisi hidastua heliopaussissa muodostaen eräänlaisen tulpan, mistä on osoituksena New Horizons -luotaimen vuonna 2018 havaitsema heikko ultraviolettihehku, joka johtuu neutraalin vedyn kerääntymisestä heliopaussiin..