Ο Voyager 2 βρίσκει ότι το ηλιακό σύστημα είναι ανομοιόμορφο

Πηγή: Associated Press, 11 Δεκεμβρίου 2007

Νέες παρατηρήσεις από το μακροχρόνιο ταξιδιώτη του διαστήματος Voyager 2 της NASA δείχνουν ότι το ηλιακό σύστημα είναι ασυμμετρικό, πιθανώς από τις διαταραχές στο διαστρικό μαγνητικό πεδίο.

Οι επιστήμονες συμφωνούν ότι ήδη τα δύο σκάφη Voyager έχουν διασχίσει την περιοχή κλειδί της ατμόσφαιρας του ήλιου - του Κρουστικό Κύμα Παύσης (Termination Shock). Στη όρια της παύσης φορτισμένα ηλεκτρόνια και πρωτόνια, προερχόμενα από τον ηλιακό άνεμο, επιβραδύνονται γρήγορα μετά από τη σύγκρουση τους με μαγνητικά πεδία και σωματίδια μεταξύ των αστέρων. Έτσι, ο ηλιακός άνεμος επιβραδύνεται απότομα από την ταχύτητα των 300 έως 700 km/sec σε λιγότερο από 50 km/sec, και επομένως γίνεται πυκνότερος και πιο θερμός.

Η ανακάλυψη ήρθε μετά το ταξίδι της διαστημοσυσκευής ηλικίας 30 ετών κοντά στην άκρη του ηλιακού συστήματος το προηγούμενο καλοκαίρι,  ακολουθώντας τον δίδυμο αδελφό του Voyager 1 ο οποίος έφθασε σε αυτό το μέρος του διαστήματος το 2004.

Οι ερευνητές έχουν υποψιαστεί από καιρό ότι το ηλιακό σύστημα δεν ήταν ομαλό (στρογγυλό) αλλά παρουσιάζει μια καμπή, αλλά δεν είχαν ποτέ άμεσα στοιχεία μέχρι τώρα, λέει ο Edward Stone ειδικός επιστήμονας της αποστολής των Voyager από το 1972 του Τεχνολογικού Ιδρύματος της Καλιφόρνιας.

Το Voyager 2 διέσχισε ένα φράγμα στο ηλιακό σύστημα γνωστό ως Κρουστικό Κύμα Παύσης (termination shock) τον Αύγουστο και μάλιστα πέντε φορές, περίπου 10 δισεκατομμύρια μίλια από εκεί που πέρασε το Voyager 1. Το Κρουστικό Κύμα Παύσης είναι η περιοχή όπου τα φορτισμένα σωματίδια από τον ήλιο επιβραδύνονται απότομα καθώς συγκρούονται με άλλα σωματίδια και ένα μαγνητικό πεδίο στο διαστρικό χώρο.

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η ανομοιομορφία προκαλείται από το διαστρικό μαγνητικό πεδίο που έχει διαγώνια κατεύθυνση ως προς το επίπεδο του Γαλαξία.

"Το μαγνητικό πεδίο αναστατώνει μια επιφάνεια που ειδάλλως θα ήταν σφαιρική," είπε ο Stone σε μια συνεδρίαση της Αμερικανικής Γεωφυσικής Ένωσης στο Σαν Φρανσίσκο.

Αν και το Voyager 2 ήταν το δεύτερο σκάφος που πέρασε από το Κρουστικό Κύμα Παύσης, οι επιστήμονες εν τούτοις ενθουσιάστηκαν σχετικά με το κατόρθωμα. Αντίθετα από το δίδυμο σκάφος - στο οποίο είχαν παρουσιαστεί βλάβες στα όργανα αλλά και απώλεια δεδομένων κατά την διέλευση - το Voyager 2 είχε ένα λειτουργικό όργανο που έκανε τις πρώτες άμεσες μετρήσεις της ταχύτητας και της θερμοκρασίας του ηλιακού ανέμου.

Στη συνεδρίαση έγινε γνωστό ότι το Vοyager 2 έφτασε στο όριο του Κρουστικού Κύματος Παύσης σε απόσταση πολύ μικρότερη από τον Ήλιο από ό,τι το Voyager 1. Ειδικότερα, το Voyager 1 το διέσχισε στις 94 αστρονομικές μονάδες από τον ήλιο, ενώ το Voyager 2 μόλις στις 84. Αυτό σημαίνει ότι το ηλιακό σύστημα δεν είναι σφαιρικό. Κι αυτό εξηγείται αν δεχθούμε ότι το διαστρικό μαγνητικό πεδίο σε αυτό το σημείο είναι πιο ισχυρό από ό,τι σε άλλα σημεία. Ο αστρικός άνεμος πιέζει προσπαθώντας να εισέλθει στο διαστρικό πεδίο αλλά το μαγνητικό πεδίο το εμποδίζει. Ίσως αυτό να οφείλεται σε μαγνητικά πεδία που είναι υπολείμματα μιας έκρηξης σουπερνόβα, που σημειώθηκε πριν από 10-20 εκατομμύρια χρόνια, σε μια περιοχή του Γαλαξία μας γνωστή ως Scorpius-Centaurus Association.

Επιπλέον το Κρουστικό Κύμα Παύσης είναι ένα δυναμικό όριο: δεν πρόκειται για μία σφαιρική επιφάνεια την οποία διέσχισε το σκάφος, αλλά περισσότερο μοιάζει με τα κύματα στην παραλία, τα οποία καταφθάνουν διαδοχικά. Και γι αυτό το Voyager 2 πέρασε αρκετές φορές από το όριο αυτό μέσα σε λίγες ημέρες.

Αριστερά: Άποψη του Δία από τον Voyager

Το  πυρηνοκίνητο διαστημικό σκάφος Voyager, που προωθήθηκε το 1977, προς μια ανεξερεύνητη περιοχή του διαστήματος όπου η επίδραση του ήλιου εξασθενίζει. Πιστεύεται ότι τα δύο σκάφη Voyager θα έχουν 'καύσιμα'  μέχρι το 2020.

Το Voyager 1, το πιο απόμακρο σκάφος μέχρι τώρα, ταξιδεύει με 16 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο ή 3.6 AU  το χρόνο με το δίδυμο σκάφος να ακολουθεί, με 3.3 AU  το χρόνο.

Θα χρειαστεί μια δεκαετία πριν τα σκάφη αφήσουν την ηλιόπαυση, που σηματοδοτεί την αρχή του διαστρικού διαστήματος και το τέλος του ηλιακού συστήματός μας. Τέλος προβλέπεται ότι σε 40.000 χρόνια το Voyager 1 θα φτάσει στο AC+793888 του Κενταύρου ενώ το Voyager 2 σε 296.000 χρόνια θα φτάσει στον Σείριο.

Ο ήλιος εκπέμπει μεγάλη ποσότητα ακτινοβολίας και σωματιδίων (κυρίως πρωτόνια και ηλεκτρόνια) περίπου 1.000.000 τόνους/δευτερόλεπτο που λέγεται ηλιακός άνεμος και ταξιδεύει με μια ταχύτητα 1.500.000 km/h.

Αυτή η ροή δημιουργεί την ηλιόσφαιρα με όριο την ηλιόπαυση. Αν ο ήλιος και το σύστημα του βρίσκονταν στο κενό η ηλιόσφαιρα θα έμοιαζε σαν ένα μπαλόνι που θα άλλαζε μέγεθος ανάλογα με την ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας. Καθώς το ηλιακό σύστημα κινείται στο εσωτερικό ενός νέφους σωματιδίων - την μεσοαστρική ύλη - η ηλιόσφαιρα με το επιμήκες σχήμα της θυμίζει κομήτη σε κίνηση και δεν είναι δυνατό να εντοπιστεί από τη Γη με τηλεσκόπιο.

Για το μέλλον σχεδιάζεται ένα νέο σύγχρονο σκάφος το International Probe που θα φύγει από την Γη μετά το 2015

Επίσης, το καλοκαίρι του 2008 η ΝΑΣΑ θα στείλει ένα νέο δορυφόρο σε τροχιά γύρω από τη γη με σκοπό να χαρτογραφήσει τα σύνορα της ηλιόσφαιρας.