Voyager-2 показал, как сталкиваются солнечный ветер и космические лучи
Данные, полученные с космического аппарата Voyager-2 при его выходе из Солнечной системы, проанализированы исследователями проекта Voyager. Результаты исследований опубликованы 4 ноября в статьях Nature и на сайте NASA.
Статьи приурочены к годовому юбилею с момента пересечения аппаратом так называемой гелиопаузы — зоны, где частицы солнечного ветра останавливаются, сталкиваясь с частицами, летящими из космоса. Пять статей приводят анализ данных, собранных пятью научными приборами, расположенными на борту Voyager-2. Данные сопоставляются с данными Voyager-1, прошедшим гелиопаузу шесть лет назад и в другом месте.
Данные Voyager-2 подтвердили, что гелиопауза довольно узка. Одновременно с этим была впервые обнаружена сложная структура этой зоны.
Аппарат обнаружил скачкообразные изменения параметров 5 ноября 2018 года, находясь от Солнца на расстоянии 119,0 а.е. (то есть в 119 раз дальше Земли). По мере удаления от Солнца, на расстоянии около 1,5 а.е. перед гелиопаузой солнечная плазма постепенно разогревается вдвое, а затем ее параметры резко меняются и возрастает магнитное поле.
Магнитное поле играет важную роль в сдерживании космических лучей, и предполагалось, что на границе столкновения солнечных частиц и космических оно будет меняться произвольно. Однако оба аппарата показали, что несмотря на изменение напряженности поля, его направление почти не менялось.
За гелиопаузой начинается область преобладания космических частиц, которая тоже имеет некоторую структуру. Как оказалось, температура плазмы вблизи гелиопаузы почти вдвое выше, чем предсказывалось известными моделями и оценивалось на основании имеющихся наблюдений.
Отмечается, что результаты, полученные Voyager-2, сильно отличаются от данных Voyager-1. Предполагается, что разница связана с разными периодами в цикле солнечной активности, а также с тем, что аппараты были отправлены в разные направления от Солнца.
Аппарат Voyager-1, оборудование которого к моменту достижения гелиопаузы было частично неисправно, тем не менее, ранее обнаружил аналогичные изменения на удалении 121,6 а.е. от Солнца. В отличие от Voyager-2, ему на пути встретились две струи космических частиц, проникших в гелиосферу —область доминирования солнечного ветра.
Напомним, Voyager-1 и Voyager-2 были запущены в 1977 году. Чтобы набрать скорость, позволяющую навсегда покинуть Солнечную систему, они совершили гравитационные маневры около планет, сделав фотографии планет и их спутников. Через приблизительно 40 лет полета они достигли границы гелиосферы.
В 2019 году в связи с истощением плутониевого источника энергии Voyager-2 пришлось выключить подогрев детектора космических лучей. Как оказалось, детектор продолжил работать и при пониженной температуре. Предполагается, что аппарат сможет проработать еще несколько лет.
