NASA рассказала о последних открытиях аппаратов Voyager

Астрономия
Поделиться

5 ноября 2018 г. Voyager 2 стал вторым в истории функционирующим космическим аппаратом, покинувшим пределы гелиосферы (области вокруг Солнца, в которой доминируют солнечный ветер и магнитные поля) и вышедшим в межзвездное пространство. Вряд ли его конструкторы даже в самых смелых мечтах рассчитывали на подобное долголетие: ведь номинальный срок работы аппаратов Voyager составлял всего 4 года. И, тем не менее, оба зонда все еще в строю и поддерживают связь с Землей.

Автоматические аппараты Voyager создавались с вполне определенной целью — для исследований планет-гигантов. Тем не менее, на их борту имеется несколько инструментов, которые можно использовать для изучения параметров окружающей среды. Передаваемые ими данными являются уникальными: аппараты находятся там, где раньше никогда не бывал ни один земной посланец. 27 марта на сайте NASA был опубликован пресс-релиз, рассказывающий о том, что же они обнаружили в межзвездном пространстве.

Одним из основных рабочих инструментов миссии является магнитометр. Опубликованный NASA график демонстрирует, что когда Voyager 1 еще находился внутри гелиосферы, он регистрировал значительные колебания магнитных полей, вызванные солнечной активностью. Однако после того, как аппарат вышел в межзвездное пространство, эти колебания прекратились. Измеряемая зондом напряженность магнитных полей почти не изменилась, однако Солнце больше не оказывает на них никакого влияния. По словам ученых, после того, как Voyager 2 вошел в межзвездное пространство, они зарегистрировали аналогичный эффект.

Данные магнитометра Voyager 1. Источник: NASA’s Goddard Space Flight Center/Jet Propulsion Laboratory

Другой важный инструмент на борту Voyager, используемый для определения характеристик окружающей среды — детектор частиц CRS (Cosmic Ray Subsystem). Он определяет количество заряженных частиц низких энергий (5 МэВ) и частиц высоких энергий (70 МэВ). Основным источником первых является Солнце, вторые попадают в Солнечную систему из межзвездного пространства.

Построенные на основании данных CRS графики демонстрируют, что по мере приближения к границе межзвездного пространства количество частиц низких энергий начало уменьшаться, а высоких энергий — наоборот, увеличиваться. После того, как аппараты покинули гелиосферу, произошел резкий «обрыв». Сейчас приборы Voyager практически не регистрируют частиц низких энергий.

Данные детекторов заряженных частиц CRS, установленных на аппаратах Voyager 1 и Voyager 2. Источник: NASA’s Jet Propulsion Laboratory/NASA Headquarters/Patrick Koehn

В отличие от Voyager 1, у его «собрата» имеется функционирующий инструмент для изучения плазмы PLS (Plasma Spectrometer). Ученые с нетерпением ждали результатов его первых измерений за пределами гелиосферы. Прибор продемонстрировал, что плазма межзвездного происхождения имеет более высокую плотность, но меньшую скорость и температуру, нежели производимая Солнцем. Это связано с тем, что поток «набегающей» межзвездной плазмы скапливается у границ гелиосферы.

Также PLS показал, что происходит с солнечной плазмой по мере приближения к границе межзвездного пространства. Верхний график демонстрирует, что скорость исходящей от Солнца плазмы уменьшается и падает до нуля. Затем ее поток отклоняется наружу. Это видно по двум нижним графикам, показывающим скорость вверх/вниз и поперечную скорость. Грубо говоря, поток солнечного ветра сталкивается с межзвездной средой и отбрасывается обратно, подобно волнам, ударяющимся о скалы.

Данные плазменного инструмента Voyager 2, демонстрирующие изменения скорости солнечного ветра по мере приближения к границе межзвездного пространства. Источник: NASA’s Jet Propulsion Laboratory/ Michigan Institute of Technology/John Richardson

Voyager 1 и Voyager 2 имеют в запасе еще несколько лет работы в межзвездном пространстве. По оценкам инженеров, вырабатываемой их радиоизотопными генераторами энергии хватит, чтобы зонды смогли поддерживать связь с Землей примерно до 2025 г.

По материалам: https://www.nasa.gov


Поделиться