"Вояджер-1" - єдиний зроблений людиною об'єкт, який прославився тим, що вирвався за межі "космічного дому" своїх творців - Сонячної системи. Причому як мінімум двічі. Де він зараз? Технічно, все ще в ній.
Американський геофізичний союз (AGU) - некомерційне товариство, яке займається дослідженнями Землі і космосу, - випустив прес-реліз, в якому посилався на раптові зміни космічного випромінювання.
ЗМІ знову не змогли відмовити собі в гучних заголовках, свідчить, що "Вояджер" залишив Сонячну систему, - і були не зовсім уже неправі. Однак в матеріалах НАСА досі таких сміливих тверджень немає - більш того, згідно з ними, ніхто з нас не доживе до того моменту, коли це безперечно стане реальністю.
Де закінчується Сонячна система?
Як завжди, це питання термінології - все залежить від того, що саме вважати Сонячною системою.
У звичному розумінні вона складається з обертових навколо нашої зірки восьми планет (Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун), їх супутників, пояса астероїдів (між орбітами Марса і Юпітера), безлічі комет, а також пояса Койпера .
Правовласник ілюстрації NASA Image caption Космічний апарат, який полетів з Землі найдалі, був запущений 40 років тому
Щоб уявити собі масштаби цієї частини сонячної імперії, прийнято використовувати астрономічні одиниці (а.о.) - одна одиниця дорівнює зразковому відстані від Землі до Сонця (близько 150 млн км або 93 млн миль).
Остання планета - Нептун - віддалена від зірки на відстань близько 30 а.о. До пояса Койпера - 50 а.о.
Додайте до цього ще трохи більше 70 астрономічних одиниць - і ми підходимо до першої умовної межі Сонячної системи, яку і перетнув "Вояджер", - зовнішньому кордоні геліосфери.
Все вищеописане - планети, пояс Койпера і простір за ним - знаходиться під впливом сонячного вітру - безперервного потоку заряджених частинок (плазми), що виходить від сонячної корони.
Цей постійний вітер формує навколо нашої системи якусь подобу витягнутого міхура, який "витісняє" міжзоряне середовище і називається геліосферою.
У міру віддалення від Сонця швидкість руху заряджених частинок знижується, оскільки вони стикаються з дедалі більшим протидією - натиском міжзоряного середовища, в основному складається з хмар водню і гелію, а також більш важких елементів, наприклад вуглецю, і пилу (всього близько 1%).
Правовласник ілюстрації NASA Image caption На цьому графіку НАСА показано, що "Вояджер-1" подолав стадії ударної хвилі і геліопаузой
Але насправді, за загальноприйнятим в науковому середовищі тлумаченню, зонд НЕ виконав ще й половини шляху.
Як вчені зрозуміли, що "Вояджер-1" подолав геліопаузой?
Оскільки "Вояджер" досліджує простору, раніше ніким не звідані, зрозуміти, де саме він знаходиться - досить складне завдання.
Вченим доводиться орієнтуватися на дані, які за допомогою сигналів зонд передає на Землю.
"Ніхто до цього ніколи не був в міжзоряному просторі, тому це все одно що подорожувати за допомогою неповних путівників", - пояснював науковий співробітник проекту "Вояджер-1" Ед Стоун.
Коли інформація, отримана від апарату, стала вказувати на змінилася навколо нього середу, вчені вперше заговорили про те, що "Вояджер" близький до виходу в міжзоряний простір.
Правовласник ілюстрації NASA Image caption На цьому малюнку НАСА зображення етапів виходу "Вояджера" в міжзоряний простір: ударна хвиля, геліощіт (жовтий і фіолетовий відрізки) і геліопаузой
Найбільш простий спосіб визначити, подолав апарат заповітну межу, - виміряти температуру, тиск і щільність плазми, навколишнього зонд. Однак прилад, здатний робити такі виміри, перестав працювати на "Вояджер" ще в 1980 році.
Фахівцям довелося орієнтуватися на інші два інструменти: детектор космічних променів і плазмовий хвильової прилад.
У той час як перший періодично фіксував зростання рівня космічних променів галактичного походження (і падіння рівня сонячних частинок), саме плазмовому хвильовому приладу вдалося переконати вчених у місцезнаходження апарату - завдяки так званим корональні викиди маси, які відбуваються на нашій зірці.
При ударної хвилі, наступного за викидом на Сонце, пристрій фіксувало коливання електронів плазми, за допомогою яких можна було визначити її щільність.
Правовласник ілюстрації NASA Image caption Фахівці змогли зрозуміти, де знаходиться "Вояджер", завдяки спалахам на Сонці
"Ця хвиля змушує плазму як нібито дзвеніти, - пояснював Стоун. - У той час як плазмовий хвильової прилад дозволив нам виміряти частоту цього дзвону, детектор космічних променів показав, звідки прийшов цей дзвін - від викидів на Сонці".
"Чим далі рухається" Вояджер ", тим вище стає щільність плазми, - говорив Ед Стоун. - Тому це, що міжзоряне середовище стає все щільніше в міру віддалення від геліосфери, або це результат самої ударної хвилі [від сонячного спалаху - Бі-бі сі]? Поки ми не знаємо ".
Правовласник ілюстрації NASA Image caption Так виглядав центр управління "Вояджер" в 1980 році
Отже, "Вояджер-1" вибрався за межі найбільш "густонаселеній" частини Сонячної системи і зараз знаходиться в 137 астрономічних одиницях, або 20,6 млрд км від Землі. Простежити за ним можна тут.
Так коли ж він нарешті остаточно покине систему? За розрахунками НАСА, приблизно через 30 тисяч років.
Справа в тому, що Сонце, акумулюючи в собі переважну частину маси всієї системи - 99%, поширює свою гравітаційний вплив далеко за межі пояса Койпера і навіть геліосфери.
Приблизно через 300 років "Вояджер" повинен зустрітися з Хмарою Оорта - гіпотетичної (бо ніхто ніколи його не бачив і вчені мають лише теоретичне уявлення про нього) сферичної областю, що оперізує Сонячну систему.
У ній "живуть", притягаючи до нашій зірці, в основному крижані об'єкти, що складаються з води, аміаку і метану, - вони, за версією вчених, спочатку сформувалися набагато ближче до Сонця, але потім були відкинуті на задвірки системи гравітацією планет-гігантів. На те, щоб звернутися навколо нас, їм потрібні тисячоліття. Вважається, що деяким з цих об'єктів вдається потрапити назад, - і тоді ми помічаємо їх в формі комет.
Гіпотетична межа Хмари Оорта і є остання межа Сонячної системи - межа гравітаційного могутності нашої зірки, або сфера Хілла.
За межами Хмари Оорта немає нічого - тільки світло, що виходить від Сонця і подібних їй зірок.
Через кілька років вчені почнуть поступово відключати прилади "Вояджера-1". Останній, як очікується, припинить працювати близько 2025 року, після чого зонд буде відправляти дані на Землю ще кілька років, а потім продовжить свою подорож в тиші.
Щоб досягти меж сфери Хілла, сонячного світла, що переміщається з максимально відомої нам швидкістю, потрібно близько двох років. До найближчої до нас зірки - Проксима Центавра - він доходить приблизно за чотири роки. "Вояджер", якби його шлях пролягав до неї, знадобиться понад 73 тисяч років.
Місія "Вояджер"
Правовласник ілюстрації NASA Image caption На цих пластинках міститься інформація про багатстві та розмаїтті людської культури