Prie šios misijos dirbanti komanda jau turėjo laiko išanalizuoti „Voyager 2“ išvykimą iš heliosferos – tai įvyko pietiniame „burbulo“ pusrutulyje, tuo tarpu „Voyager 1“ tai padarė šiauriniame heliosferos pusrutulyje. Penkiuose straipsniuose, publikuotuose lapkričio 4 d. žurnale „Nature Astronomy“, mokslininkai atskleidė matavimus, kuriuos padarė zondas patekdamas į tarpžvaigždinę erdvę.
Na, o jo surinkti duomenys išties nustebino mokslininkus. „Voyager 2“ praskriejo heliopauzę – ribą tarp heliosferos ir tarpžvaigždinės erdvės, būdamas 119 astronominių vienetų (AV) atstumu nuo Saulės. Vienas AV prilygta vidutiniam atstumui tarp Žemės ir Saulės – maždaug 150 mln. kilometrų. „Voyager 1“ heliosferą paliko irgi būdamas panašiu atstumu nuo Saulės – už 121,6 AV.
„Toks pastovumas yra labai keistas, ypač dėl to, kad „Voyager 2“ paliko heliosferą tada, kai Saulės aktyvumas buvo mažiausias. Tuo tarpu „Voyager 1“ tą patį darė tada, kai Saulė buvo aktyviausia“, – teigė pagrindinis tyrimo autorius, kosmoso tyrinėjimo mokslininkas Stamatiosas Krimigis, dirbantis Johnso Hopkinso universiteto Taikomosios fizikos laboratorijoje (JAV).
„Iš tiesų tikėjomės, kad skirtumas bus žymesnis“, – pridėjo S.Krimigis.
„Voyager“ projekto mokslininkas Edas Stone'as iš Kalifornijos technologijų instituto pabrėžė ir heliosferos dinamiškumą. Jo teigimu, heliosfera tarsi įkvepia ir iškvepia. Tačiau be didelio heliosferos išsiplėtimo ir susitraukimo, E.Stone'as išskyrė ir tai, kad egzistuoja trumpesni heliosferos pokyčiai, kuriuos sukelia vainikinės masės išsiveržimai (angl. Coronal Mass Ejections, CME) – tai stiprūs sprogimai, kurių metu į kosmosą patenka labai didelis kiekis Saulės plazmos.
„Tai labai sudėtinga sąveika, kurią ir bandome suprasti“, – sakė E.Stone'as, vadovavęs vienam iš penkių neseniai atliktų tyrimų.
Tiesa, mokslininkus sudomino ne tik atstumo nuo Saulės, bet ir tarpžvaigždinio magnetinio lauko matavimai. Astrofizikas Leonardas Burlaga iš NASA Goddardo skrydžių centro teigė, kad prieš „Voyager 1“ išskridimą iš heliosferos 2012 metais mokslininkai manė, kad magnetinio lauko kryptis labai skrisis heliosferos viduje ir jos išorėje.
Bet pasirodo, kad viskas buvo kiek kitaip. „Voyager 1“ nustatė, kad abu magnetiniai laukai iš esmės yra vienos krypties, o tai patvirtino ir „Voyager 2“. Dabar mokslininkai beveik užtikrintai gali teigti, kad tai ne atsitiktinumas, o nuolat vykstantis ir normalus reiškinys.
„Mums reikia išsiaiškinti, kodėl magnetinis laukas nesikeičia. Turėtų egzistuoti kažkokie procesai, kurie tai užtikrina, tačiau bent jau kol kas mes jų nesuprantame“, – sakė L.Burlaga.
Mokslininkų dėmesio sulaukė ir taip vadinamas „nutekėjimas“, kurį užfiksavo abu erdvėlaiviai. „Voyager 1“, dar artėdamas prie heliopauzės, du kartus užfiksavo tarpžvaigždinių dalelių srautus. Tuo metu misijos komanda nusprendė, kad zondas greičiausiai kirto „tarpžvaigždinių srovių tunelį“. Tiesa, „Voyager 2“ patyrė kai ką kito – jau išvykęs iš heliosferos, jis dar sugebėjo užfiksuoti nedidelį kiekį Saulės dalelių.
Ekspertai sako, kad šis skirtumas greičiausiai kažkokiu būdu yra susijęs su heliosferos geometrija, kadangi abu zondai heliosferą paliko labai skirtingose vietose.
„Tačiau mes vis dar neturime tam tikslaus atsakymo“, – sakė S.Krimigis.
Be viso šito, egzistuoja ir dar daugiau skirtumų tarp to, ką užfiksavo skirtingi zondai. Pavyzdžiui, „Voyager 1“ aptiko, kad Saulės vėjo – protonų, elektronų ir alfa dalelių plazmos srauto – greitis ties heliosfera praktiškai tampa lygus nuliui. Tuo tarpu „Voyager 2“ fiksavo gana stiprius Saulės vėjus beveik iki pat heliopauzės. Be to, „Voyager 2“ duomenys rodo, kad heliopauzė yra plonesnė ir tolygesnė, tuo tarpu „Voyager 1“ duomenys rodė kiek kitokius duomenis. Tiesa, nepaisant to, abu erdvėlaiviai šią zoną praskriejo per mažiau nei dieną.
Ilga kelionė į nežinią
„Voyager 1“ ir „Voyager 2“ į kosmosą buvo paleisti 1977 metais, vos kelių savaičių skirtumu. Pagrindinis jų tikslas – iš arčiau pažvelgti į tolimąsias Saulės sistemos planetas. Misijos metu „Voyager 1“ praskriejo pro dvi milžines – Jupiterį ir Saturną, o „Voyager 2“ – pro dvi tolimiausias mūsų Saulės sistemos planetas Uraną ir Neptūną.
Po to kai „Voyager 2“ 1989 metų rugpjūtį praskriejo pro Neptūną, prasidėjo antroji šio zondo misijos fazė – „Voyager“ tarpžvaigždinė misija. Kitaip sakant, praskriejus Neptūną, prasidėjo zondo kelionė į visišką nežinomybę. Tuo metu žmonija apie heliosferos tolimuosius kampelius nežinojo praktiškai nieko, o ką jau kalbėti apie tarpžvaigždinę erdvę.
„Mes nežinojome, kokio dydžio yra heliosfera. Taip pat nežinojome, ar erdvėlaivis bus pakankamai patvarus pasiekti šio milžiniško burbulo kraštą – o galiausiai ir iš jo išskristi“, – sakė E.Stone'as.
Svarbu paminėti, kad patekti į tarpžvaigždinę erdvę nėra tas pats, kas palikti Saulės sistemą – kadangi Saulės gravitacija veikia net ir už heliosferos. Tiesą sakant, trilijonai kometų, skriejančių Orto kometoidų debesyje už tūkstančių AV nuo Saulės, vis dar yra laikoma Saulės sistemos dalimi.
Tiesa, nors šie erdvėlaiviai yra laikomi vienais produktyviausių žmonijos istorijoje, jiems greitai gali ateiti paskutinioji. Kiekvienam iš jų energiją tiekia trys radioizotopiniai termoelektriniai generatoriai (RTG), kurie elektrą išgauna iš plutonio-238 radioaktyviojo skilimo metu išsiskiriančios šilumos. Kuo daugiau šio plutonio skyla, tuo mažesnė tampa generatoriaus galia.
Misijos komanda jau ėmėsi visų priemonių, kad iš likusio branduolinio kuro išspaustų viską, kas įmanoma. Pavyzdžiui, bėgant laikui vardan taupymo jie išjunginėjo mažiau reikalingus prietaisus – pavyzdžiui, šildytuvus ir mokslinius instrumentus. Šiuo metu „Voyager 2“ vis dar veikia 2 instrumentai iš 10. Tiesa, daugiau nieko išjungti jau nebeįmanoma – todėl manoma, kad abu „Voyager“ zondai dar veiks apie penkerius metus.
Žinoma, šie penkeri metai atrodo nedidelis laiko tarpas palyginti su tuo, kiek laiko „Voyager“ zondai jau dirba – tačiau manoma, kad jie gali būti pilni naujų atradimų. Pavyzdžiui, „Voyager“ zondams galėtų pavykti atskleisti „tikros“ tarpžvaigždinės erdvės – milžiniško regiono, esančio ties heliosferos pakraščiais – savybes.
„Ar tolstant pamatysime, kaip išorinis magnetinis laukas pamažu pasisuka į netrikdomą būseną, kuri gali būti būdinga ir tolimiausiems tarpžvaigždinės erdvės regionams? Be to, kaip toli nuo heliosferos galime nuskristi, kad pavyktų išmatuoti Paukščių tako galaktiką be heliosferos įtakos matavimų rezultatams?“, – klausia E.Stone'as.
Žinoma, į visus šiuos svarbius klausimus būtų galima atsakyti tik pradėjus naujas misijas. Tai, ką atrado „Voyager“, yra be galo naudinga – tačiau bent jau kol kas tai tik ledkalnio viršūnė. Mokslininkai dar iki šiol nežino, kokios formos yra heliosfera – ar ji taisyklinga ir sferinė, o galbūt turi uodegą, panašią į kometos? „Voyager“ zondai to išsiaiškinti negalėjo, kadangi abu į tarpžvaigždinę erdvę pateko priekinėje heliosferos dalyje.
„Mes tikrai norėtume turėti tokį zondą, kuris galėtų nuskristi į uodegą – jei tokia egzistuoja. Žinoma, ta uodega gali būti labai ilga ir tęstis šimtus AV“, – teigė fizikas Donas Gurnettas iš Ajovos universiteto (JAV).
„Voyager 1“ šiuo metu nuo Žemės yra nutolęs per 148 AV, tuo tarpu „Voyager 2“ – 122,4 AV atstumu. Kitas tolimas ir vis dar veikiantis Plutonui tyrinėti skirtas NASA zondas „New Horizons“ kol kas yra nutolęs per šiek tiek daugiau nei 46 AV.
Anot S.Krimigiso, tikėtis, kad „New Horizons“ zondas veiks dar ilgai, irgi negalime. Anot mokslininko, energija jam turėtų pasibaigti pasiekus 90 AV atstumą nuo Žemės. Nepaisant to, šis zondas ir toliau rinks informaciją apie Kuiperio juostą – kometoidų žiedą, esantį iškart už Neptūno orbitos. „New Horizons“ erdvėlaivis jau praskriejo pro Plutoną ir dar vieną mažą kosminį objektą, pavadintą 2014 MU 69. Kol kas šis zondas dar turi pakankamai degalų, todėl jei NASA pratęs jo misijos laiką, galbūt sulauksime daugiau naujos informacijos apie tolimus mūsų Saulės sistemos kampelius.
Parengta pagal „Live Science“.
