Voyager 1 je jediný uměle vytvořený objekt známý tím, že se vymanil z „vesmírného domu“svých tvůrců - sluneční soustavy. A nejméně dvakrát. Kde je teď? Technicky stále v něm.
První senzační zprávy o tom, že automatická sonda Voyager 1, kterou NASA vypustila v roce 1977, aby prozkoumala Jupiter a Saturn, opustily sluneční soustavu, se objevila v březnu 2013.
Americká geofyzikální unie (AGU), nezisková společnost zabývající se průzkumem Země a vesmíru, vydala tiskovou zprávu s odvoláním na náhlé změny kosmického záření.
Jen o několik hodin později, po komentářích vědců NASA, kteří přímo pracovali na projektu, že nemohou nic takového tvrdit, experti AGU ustoupili. Revidovali tiskovou zprávu, aby naznačili, že kosmická loď „vstoupila do nové vesmírné oblasti“, a připustili, že se snaží, aby závěry jejich pozorování byly srozumitelné široké veřejnosti.
Podobné zprávy se objevovaly ještě několikrát každých pár měsíců, až o šest měsíců později specialisté NASA ve skutečnosti potvrdili všechna předchozí prohlášení. Nakonec bylo oficiálně oznámeno, že sonda vstoupila do mezihvězdného prostoru o rok dříve - 25. srpna 2012.
Média si zase nemohla popřít významné titulky, které Voyager opustil sluneční soustavu - a nemýlili se úplně. V materiálech NASA však stále neexistují taková odvážná tvrzení - podle nich se navíc nikdo z nás nedožije chvíle, kdy se to nepochybně stane realitou.
Kde končí sluneční soustava?
Propagační video:
Jako vždy jde o terminologii - vše záleží na tom, co přesně je považováno za sluneční soustavu.
V obvyklém smyslu se skládá z osmi planet obíhajících kolem naší hvězdy (Merkur, Venuše, Země, Mars, Jupiter, Saturn, Uran a Neptun), jejich satelitů, pásu asteroidů (mezi oběžnými dráhami Marsu a Jupiteru), mnoha komet, stejně jako Kuiperova pásu …
Obsahuje hlavně malá tělesa, která zbyla z formování sluneční soustavy, a několik trpasličích planet (včetně Pluta, které bylo před více než deseti lety degradováno na tuto kategorii z obyčejných planet). Kuiperův pás je v podstatě podobný pásu asteroidů, ale je mnohem větší a větší než druhý.
Pro představu rozsahu této části sluneční říše je obvyklé používat astronomické jednotky (au) - jedna jednotka se rovná přibližné vzdálenosti od Země ke Slunci (asi 150 milionů km nebo 93 milionů mil).
Poslední planeta, Neptun, je ve vzdálenosti asi 30 AU od hvězdy. Až po Kuiperův pás - 50 AU.
Přidejte k tomu o něco více než 70 astronomických jednotek - a dostáváme se k první konvenční hranici sluneční soustavy, kterou Voyager překročil - vnější hranici heliosféry.
Všechny výše uvedené - planety, Kuiperův pás a prostor za ním - jsou ovlivňovány slunečním větrem - nepřetržitým proudem nabitých částic (plazmy) vycházejících ze sluneční koróny.
Tento konstantní vítr vytváří jakousi podlouhlou bublinu kolem našeho systému, která „vytlačuje“mezihvězdné médium a nazývá se heliosféra.
Jak se vzdalují od Slunce, rychlost nabitých částic klesá, protože naráží na stále větší opozici - nápor mezihvězdného média, sestávajícího hlavně z oblaků vodíku a helia, jakož i těžších prvků, jako je uhlík a prach (pouze asi 1%).
Když sluneční vítr prudce zpomalí a jeho rychlost bude menší než rychlost zvuku, přijde první hranice heliosféry, nazývaná hranice rázové vlny (v angličtině - terminační šok). Voyager 1 ji překročil již v roce 2004 (její dvojče Voyager 2 - v roce 2007) a vstoupil tak do oblasti zvané heliosheath - jakési „předsíně“sluneční soustavy. V prostoru helioštítu začíná sluneční vítr interagovat s mezihvězdným médiem a jejich tlak na sebe je vyrovnaný.
Jak se však posouváme dále, síla slunečního větru začíná ještě více slabnout a nakonec se zcela podvolí vnějšímu prostředí - tato podmíněná vnější hranice se nazývá heliopauza. Po překonání v srpnu 2012 vstoupil Voyager 1 do mezihvězdného prostoru a - pokud vezmeme hranice nejhmatatelnějšího vlivu slunečního větru jako hranice - opustil sluneční soustavu.
Ale ve skutečnosti, podle obecně přijímaného výkladu ve vědecké komunitě, sonda ještě nedokončila polovinu cesty.
Jak vědci věděli, že Voyager 1 překročil heliopauzu?
Vzhledem k tomu, že Voyager zkoumá dříve neprozkoumané prostory, je zjistit, kde přesně je, skličující úkol.
Vědci se musí spolehnout na data, která sonda přenáší na Zemi pomocí signálů.
"V mezihvězdném prostoru ještě nikdo nikdy nebyl, takže je to jako cestovat s neúplnými průvodci," vysvětlil výzkumník projektu Voyager 1 Ed Stone.
Když informace přijaté ze zařízení začaly naznačovat změněné prostředí kolem něj, vědci nejprve začali mluvit o skutečnosti, že Voyager byl blízko vstupu do mezihvězdného prostoru.
Nejjednodušší způsob, jak zjistit, zda zařízení překročilo mezní hodnotu, je měření teploty, tlaku a hustoty plazmy obklopující sondu. Zařízení schopné provádět taková měření však na Voyageru přestalo fungovat v roce 1980.
Specialisté se museli zaměřit na dva další přístroje: detektor kosmického záření a zařízení na plazmové vlny.
Zatímco první periodicky zaznamenával zvýšení hladiny kosmických paprsků galaktického původu (a pokles hladiny slunečních částic), bylo to zařízení plazmové vlny, které dokázalo přesvědčit vědce o umístění aparátu - díky takzvaným výbojům koronální hmoty, ke kterým dochází na naší hvězdě.
Během rázové vlny po vysunutí na Slunce zařízení zaznamenávalo oscilace plazmových elektronů, pomocí nichž bylo možné určit jeho hustotu.
"Díky této vlně se zdá, že plazma zvoní," vysvětlil Stone. „Zatímco nástroj plazmových vln nám umožnil měřit frekvenci tohoto vyzvánění, detektor kosmického záření ukázal, odkud vyzvánění pochází - z emisí na Slunci.“
Čím vyšší je hustota plazmy, tím vyšší je frekvence kmitání. Díky druhé vlně na účtu Voyageru se v roce 2013 vědcům podařilo zjistit, že sonda letěla plazmou více než rok, jehož hustota byla 40krát vyšší než předchozí měření. Zvuky zaznamenané Voyagerem - zvuky meziplanetárního prostředí - můžete slyšet na videu níže.
"Čím dále se Voyager pohybuje, tím vyšší je hustota plazmy," řekl Ed Stone. "Je to proto, že mezihvězdné médium hustne, když se vzdalujete od heliosféry, nebo je to důsledek samotné rázové vlny [ze sluneční erupce - BBC]?" Ještě nevíme. “
Třetí vlna zaznamenaná v březnu 2014 vykázala ve srovnání s předchozími nevýznamné změny v hustotě plazmy, což potvrzuje umístění sondy v mezihvězdném prostoru.
Voyager 1 se tedy dostal z nejvíce „hustě osídlené“části sluneční soustavy a je nyní 137 astronomických jednotek neboli 20,6 miliard kilometrů od Země. Můžete ho sledovat zde.
Kdy tedy konečně systém nadobro opustí? Podle výpočtů NASA asi za 30 tisíc let.
Faktem je, že Slunce, které v sobě hromadí drtivou část hmoty celého systému - 99%, šíří svůj gravitační vliv daleko za Kuiperův pás a dokonce i heliosféru.
Za asi 300 let by se Voyager měl setkat s Oortovým mrakem - hypotetickou (protože ji nikdo nikdy neviděl a vědci o ní mají jen teoretickou představu) sférickou oblast obklopující sluneční soustavu.
V tom „živém“, přitahovaném k naší hvězdě, hlavně k ledovým předmětům, sestávajícím z vody, amoniaku a metanu - podle vědců se zpočátku formovaly mnohem blíže ke Slunci, ale poté byly gravitací obřích planet vrženy na okraj systému. Trvá tisíce let, než se otočí kolem nás. Předpokládá se, že některým z těchto objektů se podaří dostat zpět - a pak si je všimneme ve formě komet.
Mezi nedávné příklady patří komety C / 2012 S1 (ISON) a C / 2013 A1 (McNaught). První se rozpadl po průchodu Sluncem, druhý prošel blízko Marsu a opustil vnitřní oblast systému.
Hypotetická hranice Oortova mraku je poslední hranicí sluneční soustavy - hranicí gravitační síly naší hvězdy nebo Hillovy sféry.
Za Oortovým mrakem není nic - jen světlo vycházející ze Slunce a podobných hvězd.
Za pár let začnou vědci postupně vypínat přístroje Voyageru 1. Očekává se, že druhý z nich se vypne kolem roku 2025, poté sonda pošle data na Zemi ještě několik let, než bude pokračovat v tichu.
Trvá asi dva roky, než se sluneční světlo pohybuje nejvyšší rychlostí, jakou známe, až dosáhne hranic sféry Hill. Dosažení nejbližší hvězdy k nám - Proxima Centauri trvá asi čtyři roky. Voyager, kdyby jeho cesta vedla k ní, by trvalo více než 73 tisíc let.
Voyager mise
- Navzdory jménu byl Voyager 2 poprvé uveden na trh 20. srpna 1977. Voyager 1 byl spuštěn 5. září téhož roku
- Oficiálním úkolem sond bylo studium Jupitera a Saturna
- Zařízení dokázala studovat a fotografovat Jupiter, Saturn, Uran a Neptun a jejich satelity, stejně jako provádět unikátní studie systému Saturnových prstenů a magnetických polí obřích planet
- Voyager 1 se poté vydal na svoji „mezihvězdnou misi“a stal se nejvzdálenějším objektem od Země, kterého se člověk dotkl. Nyní má za úkol studovat heliopauzu a životní prostředí mimo vliv slunečního větru. Voyager 2 by měl také v příštích letech překročit heliopauzu
"Oba Voyagery mají na palubě takzvané Golden Records se zvukovými a videozáznamy." Reprodukovali mapu pulzarů se značkou polohy Slunce v Galaxii - pro případ, že by nás ten, kdo ji objevil, chtěl najít. Odborníci navíc do nahrávek zahrnovali vše, co podle jejich názoru představitelé mimozemského života o lidstvu potřebují vědět: fotografie, pozdravy v 55 jazycích, včetně starověké řečtiny, telugštiny a kantonštiny, zvuky pozemské přírody (sopky a zemětřesení, vítr atd.) déšť, ptáci a šimpanzi, lidské kroky, tlukot srdce a smích), stejně jako hudební díla - od Bacha a Stravinského po Chucka Berryho a Blind Willieho Johnsona a tradiční chorály.
Polina Romanova