Voyager 1 jedini je objekt kojeg je stvorio čovjek poznat po tome što je probio "kozmički dom" svojih tvoraca - Sunčev sustav. I to najmanje dva puta. Gdje je on sada? Tehnički, još uvijek u njemu.
Prva senzacionalna izvješća da je robotska sonda Voyager 1, koju je NASA pokrenula davne 1977. godine kako bi istražila Jupiter i Saturn, napustila Sunčev sustav, pojavila su se u ožujku 2013.
Američka geofizička unija (AGU), neprofitno društvo posvećeno istraživanju zemlje i svemira, izdalo je priopćenje za javnost pozivajući se na nagle promjene kozmičkog zračenja.
Samo nekoliko sati kasnije, nakon komentara NASA-inih znanstvenika koji su izravno radili na projektu da ne mogu tvrditi ništa slično, stručnjaci AGU-a povukli su se. Izmijenili su priopćenje za javnost kako bi ukazali da je letjelica "ušla u novo svemirsko područje" i priznali da su zaključke svojih opažanja pokušali učiniti razumljivima široj javnosti.
Slične su se poruke pojavljivale još nekoliko puta svakih nekoliko mjeseci, sve dok šest mjeseci kasnije NASA-ini stručnjaci zapravo nisu potvrdili sve prethodne izjave. Konačno, službeno je objavljeno da je sonda ušla u međuzvjezdani prostor godinu dana ranije - 25. kolovoza 2012.
Mediji si opet nisu mogli uskratiti naslove visokog profila da je Voyager napustio Sunčev sustav - i nisu u potpunosti pogriješili. Međutim, još uvijek nema takvih hrabrih izjava u NASA-inim materijalima - štoviše, prema njima, nitko od nas neće dočekati trenutak kada će ovo nesumnjivo postati stvarnost.
Gdje završava Sunčev sustav?
Promotivni video:
Kao i uvijek, ovo je pitanje terminologije - sve ovisi o tome što se točno smatra Sunčevim sustavom.
U uobičajenom smislu, sastoji se od osam planeta koji se okreću oko naše zvijezde (Merkur, Venera, Zemlja, Mars, Jupiter, Saturn, Uran i Neptun), njihovih satelita, pojasa asteroida (između orbita Marsa i Jupitera), mnogih kometa, kao i Kuiperovog pojasa …
Sadrži uglavnom mala tijela koja su ostala od formiranja Sunčevog sustava i nekoliko patuljastih planeta (uključujući Pluton, koji je u ovu kategoriju degradiran s običnih planeta prije nešto više od deset godina). Kuiperov pojas je u osnovi sličan pojasu asteroida, ali je puno veći i veći od potonjeg.
Da bismo zamislili razmjere ovog dijela Sunčevog carstva, uobičajeno je koristiti astronomske jedinice (au) - jedna jedinica jednaka je približnoj udaljenosti od Zemlje do Sunca (oko 150 milijuna km ili 93 milijuna milja).
Posljednji planet, Neptun, nalazi se na udaljenosti od oko 30 AU od zvijezde. Do Kuiperovog pojasa - 50 AU.
Dodajte tome malo više od 70 astronomskih jedinica - i dolazimo do prve uvjetne granice Sunčevog sustava, koju je Voyager prešao - vanjske granice heliosfere.
Na sve gore navedeno - planete, Kuiperov pojas i prostor izvan njega - utječe solarni vjetar - kontinuirana struja nabijenih čestica (plazme) koja proizlazi iz solarne korone.
Taj stalni vjetar stvara neku vrstu izduženog mjehura oko našeg sustava, koji "istiskuje" međuzvjezdani medij i naziva se heliosfera.
Kako se odmiču od Sunca, brzina nabijenih čestica opada kako nailaze na sve više i više protivljenja - naleta međuzvjezdanog medija, koji se uglavnom sastoji od oblaka vodika i helija, kao i težih elemenata, poput ugljika i prašine (samo oko 1%).
Kada sunčev vjetar naglo uspori i njegova brzina postane manja od brzine zvuka, dolazi prva granica heliosfere, nazvana granica udarnog vala (na engleskom - završni šok). Voyager 1 prešao ga je davne 2004. godine (njegov brat blizanac Voyager 2 - 2007. godine) i tako ušao u područje zvano heliosheath - svojevrsno "predvorje" Sunčevog sustava. U prostoru helioshielda solarni vjetar započinje interakciju s međuzvjezdanim medijem i njihov je međusobni pritisak uravnotežen.
Međutim, kako idemo dalje, snaga sunčevog vjetra počinje još više slabiti i na kraju u potpunosti popušta vanjskom okruženju - ta se uvjetna vanjska granica naziva heliopauza. Prevladavši ga u kolovozu 2012., Voyager 1 ušao je u međuzvjezdani prostor i - ako uzmemo granice najopipljivijeg utjecaja sunčevog vjetra kao granice - napustio Sunčev sustav.
Ali zapravo, prema općeprihvaćenom tumačenju u znanstvenoj zajednici, sonda još nije završila pola puta.
Kako su znanstvenici znali da je Voyager 1 prešao heliopauzu?
Budući da Voyager istražuje prostore koji su ranije bili neistraženi, shvatiti gdje se točno nalazi zastrašujući je zadatak.
Znanstvenici se moraju pouzdati u podatke koje sonda prenosi na Zemlju pomoću signala.
"Nitko nikada prije nije bio u međuzvijezdama, pa je to poput putovanja s nepotpunim vodičima", objasnio je istraživač projekta Voyager 1 Ed Stone.
Kada su informacije dobivene s uređaja počele ukazivati na promijenjeno okruženje oko njega, znanstvenici su prvo počeli govoriti o činjenici da je Voyager bio blizu ulaska u međuzvjezdani prostor.
Najlakši način da utvrdite je li uređaj prešao cijenjenu granicu je mjerenjem temperature, tlaka i gustoće plazme koja okružuje sondu. Međutim, uređaj sposoban za takva mjerenja prestao je raditi na Voyageru davne 1980. godine.
Specijalisti su se morali usredotočiti na dva druga instrumenta: detektor kozmičkih zraka i uređaj za plazemske valove.
Dok je prvi povremeno bilježio porast razine kozmičkih zraka galaktičkog podrijetla (i pad razine solarnih čestica), upravo je uređaj s plazmatskim valovima uspio uvjeriti znanstvenike u mjesto aparata - zahvaljujući takozvanim izbacivanjima koronalne mase koja se događaju na našoj zvijezdi.
Tijekom udarnog vala nakon izbacivanja na Sunce, uređaj je zabilježio oscilacije elektrona plazme, uz pomoć kojih je bilo moguće odrediti njegovu gustoću.
"Čini se da ovaj val zazvoni u plazmi", objasnio je Stone. "Iako nam je instrument valne duljine plazme omogućio mjerenje frekvencije ovog zvonjave, detektor kozmičkih zraka pokazao je odakle zvoni - od emisija na Suncu."
Što je gustoća plazme veća, frekvencija oscilacija je veća. Zahvaljujući drugom valu na računu Voyagera, 2013. godine znanstvenici su uspjeli doznati da sonda leti kroz plazmu više od godinu dana, čija je gustoća 40 puta veća od prethodnih mjerenja. Zvukovi koje je snimio Voyager - zvukovi međuplanetarnog okruženja - mogu se čuti u videozapisu ispod.
"Što se Voyager dalje kreće, gustoća plazme postaje veća", rekao je Ed Stone. „Je li to zato što se međuzvjezdani medij gušće odmiče od heliosfere ili je rezultat samog udarnog vala [od sunčeve baklje - BBC]? Još ne znamo."
Treći val, zabilježen u ožujku 2014. godine, pokazao je beznačajne promjene u gustoći plazme u odnosu na prethodne, što potvrđuje mjesto sonde u međuzvjezdanom prostoru.
Dakle, Voyager 1 izašao je iz "najgušće naseljenog" dijela Sunčevog sustava i sada je 137 astronomskih jedinica, odnosno 20,6 milijardi kilometara od Zemlje. Možete ga pratiti ovdje.
Pa kad će napokon zauvijek napustiti sustav? Prema NASA-inim izračunima, za oko 30 tisuća godina.
Činjenica je da Sunce, akumulirajući u sebi ogromni dio mase čitavog sustava - 99%, širi svoj gravitacijski utjecaj daleko izvan Kuiperovog pojasa, pa čak i heliosfere.
Za otprilike 300 godina Voyager bi trebao upoznati Oortov oblak - hipotetičko (jer ga nikad nitko nije vidio, a znanstvenici o njemu imaju samo teoretsku ideju) sferno područje koje okružuje Sunčev sustav.
U njemu "žive", privlačeći našu zvijezdu, uglavnom ledene predmete koji se sastoje od vode, amonijaka i metana - oni su, prema znanstvenicima, u početku nastali mnogo bliže Suncu, ali su ih gravitacija divovskih planeta bacila na rub sustava. Trebaju tisuće godina da se okrenu oko nas. Vjeruje se da se neki od tih predmeta uspijevaju vratiti - i tada ih primjećujemo u obliku kometa.
Nedavni primjeri su komete C / 2012 S1 (ISON) i C / 2013 A1 (McNaught). Prvi se prekinuo nakon što je prošao pored Sunca, drugi je prošao blizu Marsa i napustio unutarnju regiju sustava.
Hipotetska granica Oortovog oblaka posljednja je granica Sunčevog sustava - granica gravitacijske snage naše zvijezde ili Hill-ove sfere.
Izvan Oortovog oblaka nema ničega - samo svjetlost koja proizlazi iz Sunca i sličnih zvijezda.
Za nekoliko godina znanstvenici će početi postupno isključivati instrumente Voyagera 1. Očekuje se da će se potonji ugasiti oko 2025. godine, nakon čega će sonda slati podatke na Zemlju još nekoliko godina prije nego što će nastaviti putovanje u tišini.
Potrebne su oko dvije godine da sunčeva svjetlost putuje najbržom brzinom za koju znamo da dosegne granice Hill-ove sfere. Potrebne su oko četiri godine da dođemo do nama najbliže zvijezde - Proxime Centauri. Voyageru, da mu put vodi do nje, trebalo bi više od 73 tisuće godina.
Misija Voyager
- Unatoč imenu, Voyager 2 je prvi put lansiran 20. kolovoza 1977. Voyager 1 lansiran je 5. rujna iste godine
- Službena misija sondi bila je proučavanje Jupitera i Saturna
- Uređaji su uspjeli proučiti i fotografirati Jupiter, Saturn, Uran i Neptun i njihove satelite, kao i provesti jedinstvene studije sustava Saturnovih prstenova i magnetskih polja divovskih planeta
- Voyager 1 je tada krenuo u svoju "međuzvjezdanu misiju" i postao najudaljeniji objekt sa Zemlje koji je osoba dodirnula. Sada je njegov zadatak proučavati heliopauzu i okoliš izvan utjecaja sunčevog vjetra. Voyager 2 bi također trebao prijeći heliopauzu u narednim godinama
“Oba Voyagera imaju na brodu takozvane Golden Records sa audio i video zapisima. Reproducirali su kartu pulsara s oznakom položaja Sunca u Galaksiji - u slučaju da nas želi otkriti onaj tko ga je otkrio. Uz to, stručnjaci su u snimke uvrstili sve ono što, prema njihovom mišljenju, predstavnici izvanzemaljskog života trebaju znati o čovječanstvu: fotografije, čestitke na 55 jezika, uključujući starogrčki, teluški i kantonski, zvuke zemaljske prirode (vulkani i potresi, vjetar itd.) kiša, ptice i čimpanze, ljudski koraci, otkucaji srca i smijeh), kao i glazbena djela - od Bacha i Stravinskog do Chucka Berryja i slijepog Willieja Johnsona te tradicionalna pjevanja.
Polina Romanova
