Voyager 1 ser ud til at have sidst forladt vores solsystem og gået ind i det interstellare rum, siger et forskerhold fra University of Maryland.
Bærer jordiske hilsener på en forgyldt fonografplade og stadig operationelle videnskabelige instrumenter - inklusive den lavenergi-ladede partikeldetektor, designet, bygget og tilsyn dels af UMD's Space Physics Group - NASA's Voyager 1 har rejst længere væk fra Jorden end noget andet menneske -lavet genstand. Og nu, siger disse forskere, er det begyndt den første udforskning af vores galakse ud over solens indflydelse.
Rumfartøjet Voyager 1 ser ud til at have forladt heliosfæren, ifølge en ny undersøgelse. Kredit: NASA
”Det er en lidt kontroversiel opfattelse, men vi tror, at Voyager endelig har forladt solsystemet og virkelig begynder sine rejser gennem Mælkevejen,” siger UMD-forsker Marc Swisdak, hovedforfatter af et nyt papir, der blev offentliggjort online denne uge i The Astrophysical Tidsskriftbreve. Swisdak og kollegaplasmafysikere James F. Drake, også fra University of Maryland, og Merav Opher fra Boston University har konstrueret en model for den ydre kant af solsystemet, der passer til nylige observationer, både forventede og uventede.
Deres model indikerer, at Voyager 1 faktisk kom ind i det mellemliggende rum for lidt mere end et år siden, hvilket var en direkte modsætning til nylige papirer fra NASA og andre forskere, der antydede, at rumfartøjet stadig befandt sig i en uklar defineret overgangszone mellem solens indflydelsessfære og resten af galaksen.
Men hvorfor kontroversen?
Det drejer sig om, hvordan grænseovergangen skal se ud for jordbundne observatører, der er 11 milliarder kilometer (18 milliarder kilometer) væk. Solens kuvert, kendt som heliosfæren, er relativt godt forstået som det område af rummet, der domineres af magnetfeltet og ladede partikler, der stammer fra vores stjerne. Heliopauses overgangszone er både af ukendt struktur og placering. I henhold til konventionel visdom ved vi, at vi har passeret denne mystiske grænse, når vi holder op med at se solpartikler og begynder at se galaktiske partikler, og vi registrerer også en ændring i den fremherskende retning af det lokale magnetfelt.
NASA-forskere rapporterede for nylig, at Voyager 1, efter otte års rejse gennem det yderste lag af heliosfæren, sidste sommer registrerede ”flere krydsninger af en grænse i modsætning til noget, der tidligere er observeret.” Efterfølgende dypp i og efterfølgende genopretning af solpartikeltællinger fangede forskere ' opmærksomhed. Dypene i antallet af solpartikler svarede til pludselige stigninger i galaktiske elektroner og protoner. Inden for en måned forsvandt solpartikeloptællinger, og kun galaktiske partikeltællinger blev tilbage. Alligevel observerede Voyager 1 ingen ændring i magnetfeltets retning.
For at forklare denne uventede observation teoretiserer mange forskere, at Voyager 1 er kommet ind i et ”heliosheath-udtømningsregion”, men at sonden stadig er inden for rammerne af heliosfæren.
Swisdak og kolleger, der ikke er en del af Voyager 1-missionens videnskabsteam, siger, at der er en anden forklaring.
I tidligere arbejde har Swisdak og Drake fokuseret på magnetisk genforbindelse eller nedbrydning og omkonfigurering af tæt og modsat rettet magnetfeltlinjer. Det er det fænomen, der mistænkes for at lure i hjertet af solfakler, koronale masseudsprøjtninger og mange af solens andre dramatiske begivenheder med høj energi. UMD-forskerne hævder, at magnetisk genforbindelse også er nøglen til at forstå NASAs overraskende data.
Selvom ofte afbildes som en boble, der omslutter heliosfæren og dens indhold, er heliopausen ikke en overflade, der adskiller "udefra" og "indeni." Faktisk hævder Swisdak, Drake og Opher, at heliopausen begge er porøs overfor visse partikler og lagvis med kompleks magnetisk struktur. Her producerer magnetisk tilslutning et komplekst sæt indlejrede magnetiske "øer", selvforsynede løkker, der spontant opstår i et magnetfelt på grund af en grundlæggende ustabilitet. Interstellært plasma kan trænge ind i heliosfæren langs genforbundne feltlinjer, og galaktiske kosmiske stråler og solpartikler blandes kraftigt.
Det mest interessant er, at fald i antallet af solpartikler og stigninger i galaktiske partikeltællinger kan forekomme over "skråninger" i magnetfeltet, der stammer fra genforbindelsessteder, mens selve magnetfeltretningen forbliver uændret. Denne model forklarer observerede fænomener fra sidste sommer, og Swisdak og hans kolleger antyder, at Voyager 1 faktisk krydsede heliopausen den 27. juli 2012.
I en redegørelse fra NASA siger Ed Stone, Voyager-projektforsker og professor i fysik ved California Institute of Technology, til dels, “Andre modeller forestiller sig det interstellære magnetfelt, der er dræbt omkring vores solboble og forudsiger, at retningen for det interstellare magnetiske felt adskiller sig fra det solmagnetiske felt indeni. Ved denne fortolkning ville Voyager 1 stadig være inde i vores solboble. Den finskala magnetiske forbindelsesmodel vil blive en del af diskussionen blandt forskere, når de forsøger at forene det, der kan ske i fin skala, med hvad der sker i større skala. ”Læs hele NASA Voyager-erklæringen her: https: // www .nasa.gov / mission_pages / voyager / voyager20130815.html
Voyager Interstellar Mission
I det 36. år efter deres lanceringer i 1977 fortsætter tvillingerne Voyager 1 og 2 rumfartøjet med at udforske, hvor intet fra Jorden har fløjet før. Deres primære mission var udforskningen af Jupiter og Saturn. Efter at have gjort en række opdagelser der - som aktive vulkaner på Jupiters måne Io og forviklinger med Saturns ringe - blev missionen udvidet. Voyager 2 fortsatte med at udforske Uranus og Neptune, og er stadig det eneste rumfartøj, der har besøgt de ydre planeter. Den nuværende mission for begge rumfartøjer, Voyager Interstellar Mission, er at udforske den yderste kant af Solens domæne og videre. Begge Voyagers er i stand til at returnere videnskabelige data fra en komplet række instrumenter med tilstrækkelig drivkraft til elektrisk kraft og holdningskontrol til at fortsætte med at fungere indtil 2020. Voyager 2 forventes at komme ind i det interstellare rum et par år efter sin tvilling. Voyager-rumfartøjet blev bygget og drives fortsat af NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Calif.
via University of Maryland