Вояджер-1 помогает разгадать загадку межзвездной среды

Новое исследование предлагает свежий взгляд на эту загадку. В своей статье в Astrophysical Journal Letters Натан Швадрон из Университета Нью-Гэмпшира, Дарем, и его коллеги повторно проанализировали данные магнитного поля от Voyager 1 и обнаружили, что направление магнитного поля медленно менялось с тех пор, как космический корабль пересек межзвездное пространство. Они считают, что это эффект близлежащей границы солнечного ветра, потока заряженных частиц, который исходит от Солнца.

«Это исследование предоставляет очень убедительные доказательства того, что« Вояджер-1 »находится в регионе, где магнитное поле отклоняется солнечным ветром», — сказал Швадрон, ведущий автор исследования.Исследователи предсказывают, что через 10 лет "Вояджер-1" достигнет более "нетронутой" области межзвездной среды, где солнечный ветер не оказывает существенного влияния на магнитное поле.Переход «Вояджера-1» в межзвездное пространство означал, что он покинул гелиосферу — пузырь солнечного ветра, окружающий наше Солнце и планеты. Наблюдения с помощью инструментов «Вояджера» показали, что плотность частиц за пределами этой границы была в 40 раз больше, чем внутри, что подтвердило, что они действительно покинули гелиосферу.

Но пока что наблюдение "Вояджером-1" направления местного межзвездного магнитного поля более чем на 40 градусов отличается от того, что было определено другим космическим аппаратом. Новое исследование предполагает, что это несоответствие существует потому, что «Вояджер-1» находится в более искаженном магнитном поле сразу за гелиопаузой, которая является границей между солнечным ветром и межзвездной средой.«Если вы думаете о магнитном поле как о резиновой ленте, натянутой вокруг пляжного мяча, то эта полоса отклоняется вокруг гелиопаузы», — сказал Швадрон.

В 2009 году программа NASA Interstellar Boundary Explorer (IBEX) обнаружила «ленту» из энергичных нейтральных атомов, которая, как считается, содержит ключи к разгадке направления первозданного межзвездного магнитного поля. Так называемая «лента IBEX», которая образует круговую дугу в небе, остается загадкой, но ученые полагают, что она создается потоком нейтральных атомов водорода из солнечного ветра, которые были повторно ионизированы в ближайшем межзвездном пространстве, а затем собраны. вверх электроны, чтобы снова стать нейтральными.Новое исследование использует несколько наборов данных, чтобы подтвердить, что направление магнитного поля в центре ленты IBEX совпадает с направлением магнитного поля в нетронутой межзвездной среде.

Наблюдения с космических аппаратов NASA / ESA Ulysses и SOHO также подтверждают новые выводы.«Все эти различные наборы данных, которые были собраны за последние 25 лет, указывают на одну и ту же точку встречи на местах», — сказал Швадрон.Со временем, исследование предполагает, что с увеличением расстояния от гелиосферы магнитное поле будет все больше и больше ориентироваться на «истинный север», как это определено лентой IBEX. К 2025 году, если поле вокруг «Вояджера-1» продолжит устойчиво вращаться, «Вояджер-1» будет наблюдать то же направление магнитного поля, что и IBEX.

Это будет сигналом о прибытии "Вояджера-1" в менее искаженную область межзвездной среды.«Это интересный способ взглянуть на данные. Он дает прогноз того, сколько времени нам придется пройти, прежде чем« Вояджер-1 »окажется в среде, которая больше не будет сильно возмущена», — сказал Эд Стоун, ученый проекта «Вояджер» из Калифорнии.

Технологический институт в Пасадене, который не участвовал в этом исследовании.В то время как «Вояджер-1» будет продолжать предоставлять информацию о межзвездном пространстве, ожидается, что его двойной зонд «Вояджер-2» в ближайшие несколько лет выйдет в межзвездную среду. "Вояджер-2" проведет дополнительные наблюдения магнитного поля в межзвездном пространстве и поможет ученым уточнить свои оценки."Вояджер-1" и "Вояджер-2" были запущены с разницей в 16 дней в 1977 году.

Оба космических корабля пролетели мимо Юпитера и Сатурна. "Вояджер-2" также пролетел мимо Урана и Нептуна. "Вояджер-2", запущенный раньше "Вояджера-1", является самым продолжительным космическим кораблем, который непрерывно эксплуатируется. "Вояджер-1" — самый далекий объект, к которому прикоснулись человеческие руки.JPL, подразделение Калифорнийского технологического института, построило космический корабль-близнец «Вояджер» и управляет им для отдела гелиофизики в Управлении научных миссий НАСА в Вашингтоне.Для получения дополнительной информации о Вояджере посетите:http://voyager.jpl.nasa.gov