"Вояджер" не хочет расставаться с нами

5 сентября минуло ровно 35 лет со дня запуска космического аппарата "Вояджер-1". Сегодня неутомимый космический странник уже добрался до границ Солнечной системы. Удастся ли ему вырваться за ее пределы? Возможно, это произойдет до 2025 года. Однако "Вояджер" уже и так преподнес исследователям немало сюрпризов, о которых они ранее и не подозревали.

Фото:

Еще восемь лет назад ученые обнаружили признаки того, что "Вояджер" вошел в так называемую гелиопаузу. Но покинуть Солнечную систему оказалось не так-то просто. Так, Роберт Декер и его коллеги из Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса (США) обнаружили на рубеже нашей системы "мертвую зону", в которой средняя скорость частиц солнечного вещества падает почти до нуля.

Такая картина наблюдалась при нахождении зонда на расстоянии около 18,2 миллиарда километров от светила, тогда как "Вояджер-2", который находится примерно на 3 миллиарда километров ближе к Солнцу, чем его "близнец", ничего подобного не зафиксировал.

Декер и его группа пришли к выводу, что такое снижение показателей скорости солнечных частиц указывает на приближение к гелиопаузе — зоне, где эти частицы сталкиваются с мощными ветрами, испускаемыми сверхновой, взорвавшейся 10 миллионов лет назад. В результате таких столкновений частицы отклоняются в сторону.

Чтобы проверить данную гипотезу, инженеры специально семь раз заваливали "Вояджер" набок, дабы его аппаратура зарегистрировала скорость частиц вдоль линии, перпендикулярной курсу зонда. Это представляло собой довольно сложную задачу, учитывая, что данные от спутника идут до Земли 17 часов, а мощность передатчика — всего 23 ватта… Тем не менее, результат был достигнут: удалось определить, что скорость частиц была нулевой, то есть они практически оставались на месте, не взаимодействуя со звездными ветрами. Следовательно, до гелиопаузы аппарат еще не добрался.

Так как падение скорости солнечных частиц впервые было зарегистрировано в 2010 году, можно предположить, что в преддверии гелиопаузы расположена "мертвая зона" — ее "толщина" оценивается экспертами в миллиард километров.

Правда, не все согласны с таким взглядом на вещи. Например, Гэри Зэнк из Университета Алабамы (США) считает, что на поток заряженных частиц влияют, замедляя его, магнитные "стены" внешней гелиосферы, которые сформированы нагромождением линий магнитного поля.

И все же, по мнению специалистов, граница гелиопаузы близка: в мае и июле текущего года "Вояджер-1" зафиксировал беспрецедентные всплески космического излучения, "бьющего" из-за пределов Солнечной системы. Возможно, аппарат пересечет рубеж нашей системы уже к концу этого года, говорят ученые.

Между тем, Дэвид Маккомас из Юго-Западного исследовательского института и Натан Швадрон из Нью-Гемпширского университета (США) высказали предположение, что "Вояджер" сейчас пролетает через область, где силовые линии магнитного поля, проходящие через внешнюю гелиосферу, связаны с магнитным полем остальной части Млечного Пути, создающим каналы для прохода галактических космических лучей. Именно оказавшись в таких коридорах, зонд способен улавливать всплески излучения.

Однако космические лучи, которые подвергаются ускорению в области гелиосферы, могут двигаться по другим линиям поля, и не всегда датчики способны их фиксировать. Если это так, то расстояние до гелиопаузы для "Вояджера" может оказаться гораздо большим, чем предполагалось ранее.

Еще один сюрприз, связанный с исследованиями космоса "Вояджером", касается феномена так называемой ударной волны. В течение последних десятилетий ученые полагали, что гелиосфера формирует два различных пограничных слоя, впоследствии переходящих в головную ударную волну наподобие сверхзвуковой.

Такие ударные волны астрономы ранее обнаруживали, отслеживая движение потоков заряженной плазмы в соседних звездных системах. Ожидалось, что и у Солнца наблюдается аналогичная картина. Однако, хотя исследование, проведенное зондами-близнецами "Вояджер", действительно подтвердило существование первого слоя гелиосферы, позднее выяснилось, что она имеет асимметричную структуру, в частности, ее магнитные полюса значительно отличаются друг от друга.

По мнению ученых, это связано с силой и направлением магнитного поля, уплотняющего гелиосферу извне. К тому же, скорость ее движения составляет не 94-95 тысяч, как считалось ранее, а всего лишь 83 тысячи километров в час, а значит, давление на четверть меньше, чем ожидалось. Одним словом, гелиосфера движется слишком медленно, и в ней не создается давление, достаточное для того, чтобы породить фронт ударной волны.

Читайте также:"Вояджер" покидает Солнечную систему

Что же ждет "Вояджеры" дальше? К 2025 году должны иссякнуть запасы изотопов плутония, поддерживающие их работу. Очень хочется надеяться, что к этому сроку предел Солнечной системы будет преодолен.

Читайте самое интересное в рубрике Наука и техника