Voyager 1 on Päikesesüsteemist väljunud, vist

Näib, et 1977. aasta 5. septembril Canaverali neeme kosmodroomilt startinud kosmosesond Voyager 1 on viimaks Päikesesüsteemist väljunud ning avastab tähtedevahelist ruumi. Vähemasti väidab nii Ameerika Marylandi Ülikooli töörühm.

Varsti kolmkümmend kuus aastat kosmoses olnud kosmosesond Voyager 1 on endiselt teadusvõimeline ning saadab perioodiliselt Maale oma ümbritseva keskkonna kohta andmeid, millest tähtsamad on mõõdud magnetvälja ning osakestevoo kohta. Sondi üheteistkümnest instrumendist sooritab mõõtmisi viis, neist üks, Aeglaste Laetud Osakeste Detektor (Low Energy Charged Particle Instrument, LECP), valmistati osaliselt Marylandi Ülikoolis. Nüüd on sama ülikooli uus töörühm jõudnud järeldusele, et Voyager 1 on jõudnud tähtedevahelisse ruumi.

Voyager 1 asub Päiksest 1,87*10¹⁰ km kaugusel, mis tähistab lisaks tehisaparaatide lähetamise distantsirekordile ka Päikesesüsteemi kauget ääreala. Ent täpset seisukohta sondi ümbritseva füüsika kohta ei ole veel võetud. Veel hiljuti teatas Ameerika Kosmoseagentuur NASA, et Voyager 1 on heliopausis, ehk ikkagi Päikesesüsteemis sees.

„Meie seisukoht on teiste arvestuses mõneti vastuoluline. Usume, et Voyager 1 on Päikse mõjusfäärist väljunud ning reisib vabas tähtedevahelises ruumis,“ ütles teadusajakirjas Astrophysical Journal Letters avaldatud artikli esiautor ning Maryaldni Ülikooli teadlane Marc Swidsak. Swisdak tegi koos plasmafüüsikute James F. Drake’i ja Merav Opheriga Päikesesüsteemi äärealade füüsikalise mudeli, mis on seniste vaatlusandmetega hästi klappinud ning nii mõndagi ennustanud. Nende mudel näitab, et Voyager 1 on tegelikult tähtedevahelises ruumis olnud juba enam kui aasta. NASA hiljutine artikkel väidab aga vastupidist.

Debati aluseks on selgusetus Päiksesüsteemi ääreala ehituse osas. Päikse mõjuala nimetatakse koondavalt heliosfääriks, millesse kuulub muu hulgas nii Päikese magnetväli kui tähest purskuvad osakesed. Heliopausi üleminekutsooni struktuur ning täpne piir on aga teadmata – seda pole lihtsalt varem mõõdetud. Võiks väita, et aparaat väljub Päikesesüsteemist siis, kui see ei tuvasta enam Päiksest lenduvaid osakesi ning tajub ümbritsevas magnetväljas muutust.

NASA andis hiljuti teada, pärast kaheksa aastat väldanud rändamist Päikesesüsteemi äärealal tuvastas Voyager 1 möödunud suvel heliopausi kihte, mille olemasolust varem ei teatud. Iseäranis pakkus huvi sealne osakeste voo kõikumine: solaarosakeste voo vähenemist saatis järsk galaktiliste elektronide ning prootonite voo kasv. Pärast mõne kuu möödumist osakeste voo kõikumised lakkasid , ent magnetvälja muutust ei täheldatud.

Mitmed teadlased on pakkunud, et Voyager 1 asub heliosfääri kõige välimises kihis, nn. heliosfääri kustumisvööndis (heliosheath depletion region). Swisdaki töörühma arvates on aga andmetele teinegi seletus.

Swisdaki ja Drake’i möödunud tööd fookustusid magnetilise taasühendumise nähtuse (magnetic reconnection, loe siit) uurimisele. Magnetiline taasühendumine johtub lähedaste ning vastassuunas sihitud magnetväljade jõujoonte katkemise ümberkorrastumisest. Arvatakse, et sama nähtus kaasneb, muu hulgas, virmaliste ja päikseplekkidega. Marylandi Ülikooli töörühm usub, et magnetiline taasühendumine seletab ka Voyageri uusimate andmete mõistatuse.

Olgugi, et heliosfääri piire kirjeldatakse sageli otsekui seebikilet, ei ole siiski tegemist selgepiirilise üleminekubarjäärgia. Swisdak, Drake ja Opher rõhutavad, et heliopaus on kihiline, keeruka magnetstruktuuriga ning osade osakeste jaoks poorne moodustis. Heliopausis moodustuvad magnetilisest taasühinemisest komplekssed mähkunud magnetpiirkonnad, mille kinnised voolud tulenevad heliopausi fundamentaalsest ebastabiilsusest. Tähtedevaheline plasma võib heliosfääri tungida magnetvälja taasühendatud jõujoonte kaudu. Ühtlasi toimub heliopausis galaktilist päritolu kiirte ning Päikese osakeste segunemine.

Mis veelgi huvitavam, eelmainitud osakestevoo kõikumised tekivad magnetväljade jõujoonte taasühenduspunktide gradientides, seejuures jäävad magnetväljade suunad muutumata. Maryalndi Ülikooli mudel suudab nimetatud nähtust seletada. Sestap julgeb Swisdaki töörühm arvata, et Voyager 1 väljus päikesesüsteemist möödunud suvel, täpsemalt 27. juulil 2012a.

Allikas: ScienceDaily.com