Anonim

Magnetisk anomali, der tvivler på Voyager 1s indtræden af ​​interstellare rum forklaret

Plads

David Szondy

31. oktober 2015

3 billeder

Kunstnerens koncept Voyager 1, som blev lanceret for 38 år siden (Credit: NASA)

Et spørgsmål, der har været spændende rumforskere i de seneste tre år, er, om NASAs Voyager 1 rumfartøjer er eller ikke findes i interstellært rum. Den ubemandede opdagelsesrejsende skulle have passeret ud af solens indflydelse og i galaktisk rum i august 2012, men en magnetisk anomali kastede et spørgsmålstegn over arrangementet. Ved hjælp af data fra andre rummissioner har et hold ledet af University of New Hampshire (UHN) fundet en anelse om, hvad der kan have forårsaget anomali og giver ny indsigt i naturen af ​​det område, hvor solsystemet og det ydre univers møder .

Voyager 1 er en af ​​de to Voyager dyb rumprober sendt af NASA for at studere de ydre planeter og kanten af ​​solsystemet. Rumfartøjet 722 kg (1.590 lb) blev lanceret den 5. september 1977 og drives af tre radiotermiske generatorer. I 1979 fløj den af ​​Jupiter og i 1980 besøgte den Saturn. Som det gjorde, sendte de gigantiske planeter Voyager på en envejs slingshotbane mod interstellært rum med en hastighed på 17.043 km / s (38.120 mph) i forhold til solen. I august 2012 blev det det første menneskeskabte objekt at komme ind i interstellært rum, men ikke uden at rejse tvivl om, hvorvidt denne post blev anerkendt for tidligt.

For astronomer er solsystemets grænse med interstellare rum det punkt, hvor solens solvind af ladede partikler ikke længere er i stand til at skubbe den utroligt tåbelige gasboble, der omgiver det, kaldes heliosfæren, og hvor Solens magnetiske kugle dominerer ikke længere. Denne grænse hedder heliopausen, og det var dette, som Voyager 1 skulle have krydset i 2012.

Ved afslutningen af ​​heliopausen varierede de lokale målinger af magnetfeltet ved Voyager 1 med 40 grader fra interstellar "true magnetic north" (Credit: UNH / EOS)

Beviser for, at det gjorde det, er baseret på to hovedindikatorer. Den første er, at de kosmiske stråler, der rammer rumfartøjet, viste et dramatisk skifte fra de uregelmæssige kosmiske stråler (ACR), som er kosmiske strålepartikler, der er blevet fanget af Solens magnetfelt til Galactic Cosmic Stråler (GCR), som er kosmiske stråler uden for solsystemet.

Den anden indikator er, hvor problemet lå. Da Voyager 1 gik igennem heliopausen, skulle magnetfeltet have skiftet, hvilket gjorde, men skiftet var 40º væk fra det forventede. Dette førte nogle kritikere til at sige, at sonden stadig er inde i heliosfæren

"Der er stadig naysayers derude om Voyager 1, der krydser gennem heliopausen - kanten af ​​heliosfæren, " siger astrophysicist Nathan Schwadron fra UNH Institute for Study of Earth, Oceans og Space og Department of Physics. "Og grunden til denne tvivl er, at når rumfartøjet tilsyneladende brød igennem heliopausen, burde vi have set en slags særskilt skift i magnetfeltet fra det ene medium til det andet.

Kunstnerens koncept for IBEX-satellitten (Credit: NASA)

UHN-teamets tilgang til at løse dette problem var at studere observationerne taget af fire andre rumfartøjer, herunder SOlar og Heliospheric Observatory (SOHO), Ulysses og Interstellar Boundary Explorer (IBEX). IBEX blev lanceret i high-Earth bane i 2008, og det var især vigtigt, fordi dets evne til at kortlægge ENA-emissioner viste et meget lyst "bånd " af energi, hvis centrum svarer til "true north" i det uberørte interstellære magnetfelt.

Ved at triangulere observationerne af IBEX og det andet rumfartøj opdagede holdet, at når dette bånd nærmer sig heliopausen, bøjer det sig om det som et elastikbånd, der er pakket rundt om en strandbold. Denne forvrængning af magnetfeltet i det område, hvor Voyager 1 er i færd med at rejse, slår af retningen af ​​ "nord " og vil fortsætte med at gøre det, indtil sonden går ind i uberørt interstellært rum omkring 2025. Dette indikerer, at ikke kun den Voyager 1 har forlod heliosfæren, men at regionen er meget mere kompleks end tidligere troet.

"Hvad er det galaktiske miljøs natur med hensyn til kosmiske stråler og magnetiske felter? " Spørger Schwadron. "Vi begynder at male et billede af, hvad vores lokale interstellære miljø virkelig er, og vi kan binde det til hvad der sker i et meget bredere miljø inden for galaksen. Når voyager 1 krydser den næste grænse vil vi være parate til sonde mange langvarige mysterier. "

Holdets resultater blev offentliggjort i Astrophysical Journal Letters .

Kilde:

University of New Hampshire

Kunstnerens koncept for IBEX-satellitten (Credit: NASA)

Kunstnerens koncept Voyager 1, som blev lanceret for 38 år siden (Credit: NASA)

Ved afslutningen af ​​heliopausen varierede de lokale målinger af magnetfeltet ved Voyager 1 med 40 grader fra interstellar "true magnetic north" (Credit: UNH / EOS)

Anbefalet Redaktørens Valg