Egy éve a csillagközi űrben hajózik a Voyager 1?

Úgy tűnik, hosszas utazás után a Voyager 1 mégis elhagyta a Naprendszert és belépett a csillagközi űrbe, jelentette a Maryland Egyetem (UMD) kutatócsoportja.

A földi üzenetekkel és közel 36 éve üzemelő műszereivel, köztük az UMD Űrfizikai Csoportja által tervezett és üzemeltetett Alacsony Energiájú Töltéssel rendelkező Részecske detektorral felszerelt űrszonda miden más ember alkotta eszköznél nagyobb távolságot tett meg, és a kutatók szerint megkezdte galaxisunk a Nap befolyásán túli területeinek első felderítését. „Ez egy vitatott nézet, de mi úgy véljük, a Voyager végre elhagyta a Naprendszert és ténylegesen megkezdte a Tejúton keresztüli utazását” - mondta a témában publikált tanulmány szerzője, Marc Swisdak, az UDM munkatársa.

Swisdak és kollégája, James F. Drake, mindketten plazma fizikusok, valamint Merav Opher, a Boston Egyetem tudósa elkészítették a Naprendszer külső peremének egy modelljét, ami megfelel a legutóbbi észlelések várt és nem várt paramétereinek. A modell szerint a Voyager 1 egy kicsivel több mint egy éve lépett be a csillagközi űrbe, ellentmondva a NASA és más tudósok utóbbi időszakban közzétett tanulmányainak, melyek szerint a szonda egy elég nehezen behatároló átmeneti zónában tartózkodik a Nap által még befolyásolt terület és a galaxis többi része között.

Az egyik legnagyobb kérdés, vajon hogyan nézhet ki a határmezsgye a földi „szemlélő” számára nem kevesebb, mint 18 milliárd kilométerről. A Nap magnetoszférája, a helioszféra egy viszonylag jól ismert területe az űrnek, amit csillagunk mágneses mezője és az által kibocsátott töltéssel rendelkező részecskék, a napszél ural. A napszél és a csillagközi részecskék találkozóhelyeként szolgáló átmeneti zóna, a heliopauza azonban mind szerkezetét, mind elhelyezkedését tekintve ismeretlen. Jelen tudásunk alapján akkor léptük át ezt a rejtélyes határt, amikor a szonda műszerei már nem észlelik a Nap részecskéit, melyeket galaktikus részecskék váltanak fel, illetve a helyi mágneses mező irányában is változás áll be.

A NASA tudósainak tavaly nyári jelentése szerint a helioszféra legkülső rétegében tett nyolcévnyi utazása után a Voyager 1 „többször is átlépett egy határt, amihez hasonlót korábban nem észleltek”. A Nap által kibocsátott részecskék számának időről-időre történő csökkenése és a galaktikus elektronok és protonok hirtelen megnövekedése arra utalt, hogy a szonda valóban többször megmártózott egy új területben, sőt egy hónapra rá már csak a galaktikus részecskéket észlelték a műszerek. Ünnepelni azonban nem kezdhettek a Földről figyelő tudósok, mivel a mágneses mező irányában nem következett be a várt változás.

A nem várt észlelés magyarázatára sok tudós egy úgynevezett „mágneses hüvely kiürülési területet” vizionált, így eszerint a Voyager 1 még mindig a helioszférán belül tartózkodik. Swisdak és munkatársai, akik nem tagjai a Voyager 1 expedíció tudományos csapatának, azonban egy másik magyarázattal álltak elő.

Korábbi munkájukban Swisdak és Drake a mágneses átcsatolódásra összpontosított, a mágneses mezővonalak felbomlására és újra rendeződésére. Ez a jelenség rejtőzhet a napkitörések, a koronai tömeg kilökődések és sok más, a Nappal kapcsolatos nagy energiájú esemény mögött. Az UMD kutatói szerint a mágneses átcsatolódás a kulcsa a NASA meglepő adatainak is. Bár a heliopauzát általában a helioszférát és annak tartalmát körülölelő buborékként írják le, nem egy jól elhatárolható „külsővel” és „belsővel” rendelkező felületről beszélünk. Swisdak, Drake és Opher szerint a heliopauza egyrészt átjárható egyes részecskék számára, másrészt egy igen összetett mágneses szerkezettel rendelkezik. Utóbbi esetében a mágneses átcsatolódás egy komplex mágneses „sziget” sorozatot eredményez, olyan önálló hurkokat, melyek spontán keletkeznek egy mágneses mezőben az alapvető instabilitásnak köszönhetően. A csillagközi plazma behatolhat a helioszférába az újrakapcsolódó mezővonalak mentén, erőteljesen összekeverve a galaktikus kozmikus sugarakat és a naprészecskéket.

A naprészecskék számában észlelt csökkenések, valamint a galaktikus részecskék számának növekedései a mágneses mező „lankáit” jelölhetik, melyek az átcsatolódásokból erednek, miközben a mágneses mező iránya változatlan marad. Ez a modell megmagyarázza a tavaly nyáron észlelt jelenséget és alátámasztja azt az elképzelést, mely szerint a Voyager 1 2012. július 27-én átlépte a heliopauzát.