Уявіть, що ви вирішили влаштувати кругосвітню подорож і обігнути Землю вздовж екватора. А тепер уявіть, що ви зробили це 449 тисяч разів. Вийде майже 18 мільярдів кілометрів – приблизно на такій відстані від Землі зараз знаходиться космічний апарат Voyager 2, в ділянці Всесвіту, яку вчені називають геліопаузою.

Художнє уявлення космічного апарату NASA «Voyager 2». Credit: Frontier Девелопментс

«Voyager 2» («Вояджер-2») вже покинув гелиосферу – «захисний міхур з частинок і магнітних полів», який створилов Сонце. За орбіту Плутона, на відстань 18 млрд км від Землі, апарат вийшов ще в листопаді 2018 року, але дані йшли рік, повідомляє NASA. Ще якийсь час знадобився для розшифровки послання.

Результати надійшли з п'яти приладів станції: детектора магнітного поля, двох реєстраторів частинок в різних енергетичних діапазонах, двох приладів для вивчення плазми. Сукупність цих даних дозволила скласти картину космічної «прибережної смуги», де закінчується вплив Сонця і розпочинається величезний міжзоряний простір. Воно містить плазму, тільки більш холодну і щільну, ніж геліосфера, і космічне випромінювання.

Аналіз даних про щільність плазми, отриманих приладами на борту космічного апарата NASA «Voyager 2», підтвердив, що космоліт увійшов в міжзоряний простір ще у листопаді 2018 року на відстані в 119 астрономічних одиниць від Сонця, ставши другим рукотворним об'єктом після «Voyager 1», який подолав кордон геліосфери. Висновки про умови в цьому середовищі, які не повністю збіглися з очікуваними, представлені п'ятьма статтями в журналі Nature.

«Сонячний вітер дме від Сонця і формує навколо нього захисний міхур в міжзоряному середовищі. Геліопауза – це межа, яка відокремлює гарячу розріджену плазму сонячного вітру в геліосфері від більш холодного і щільного міжзоряного середовища. 5 листопада 2018 року «Voyager 2» перетнув геліопаузу, покинув геліосферу і вийшов у міжзоряний простір», - йдеться в журналі Nature.

«З'ясувалося, що стара ідея про поступове зникнення впливу сонячного вітру в міру просування в міжзоряний простір просто не відповідає дійсності. Дані з «Voyager 2» підтвердили отриману раніше інформацію від «Voyager 1» про існування дивно чіткої межі», – розповідає Дон Гурнетт з Айовського університету (США), провідний автор одного з досліджень.

«Voyager 2» став другим космічним апаратом, який досяг простору за межами геліосфери. Він був запущений у 1977 році на 16 днів раніше свого близнюка «Voyager 1», який здійснив перехід у міжзоряний простір у 2012 році, передавши цінні дані про геліопаузу. Однак через пошкодження апаратури «Plasma Science Experiment» на борту «Voyager 1» ще в 1980 році, зонд не зміг зібрати повну інформацію про незвідані раніше регіони Всесвіту.

На щастя, на борту «Voyager 2» інструмент «Plasma Science Experiment» працює штатно, і 5 листопада 2018 року він зафіксував перехід космічного апарату з середовища з гарячою плазмою низької щільності, характерної для сонячного вітру, до холодної плазмі з більш високою щільністю, властивою міжзоряному простору.

Згідно з отриманими даними, зонд подолав геліопаузу менш ніж за один день, при цьому він перетнув невідомий раніше шар, де взаємодіють сонячний і міжзоряний вітри. «Voyager 1» не передавав даних про цю «нову» ділянку, і ця різниця, на думку астрономів, може бути пов'язана зі змінами рівня активності Сонця або різними траєкторіями космічних апаратів.

Як раніше встановили вчені, геліосфера захищає Землю від 70% зоряної радіації. Зараз «Voyager 2» підтвердив, що між геліосферою і міжзоряним простором є чітка межа. Так, при перетині цієї лінії прилади зафіксували різке зростання показників радіації. Саме ці дані дозволили зрозуміти, що апарат заглибився у відкритий космос.

Геліосфера з точками її перетину космічними апаратами «Voyager 1» і «Voyager 2». Credit: Springer Nature Ltd

«Це як дивитися на слона під мікроскопом. Двоє людей підходять до нього і проводять два різних дослідження, не уявляючи, що відбувається між точками їх вимірювання. Тому ми вдаємося до моделей, які допомагають отримати недоступну нам інформацію про геліосферу, грунтуючись на двох місцях її перетину. Наявні у нас дані малюють приблизно симетричну і сферичну ділянку, однак не виключено, що вона є кометоподібною з хвостом на кілька тисяч астрономічних одиниць, і вирішити ці дебати допоможуть тільки майбутні спостереження обох зондів», – каже Білл Керт з Айовського університету, співавтор одного з досліджень.

Варто відзначити, що, хоча «Voyager 1» і «Voyager 2» покинули геліосферу, вони все ще не вийшли за межі Сонячної системи і не зроблять цього найближчим часом. Вважається, що її межа знаходиться за зовнішнім краєм Хмари Оорта, сукупності невеликих об'єктів, які схильні до впливу гравітації нашої зірки. Ширина Хмари Оорта точно не відома, але, за оцінками вчених, вона починається на відстані близько 1000 астрономічних одиниць від Сонця і простягається приблизно до 100 000 астрономічних одиниць. «Voyager 2» буде потрібно близько 300 років, щоб досягти внутрішнього краю Хмари Оорта, і, можливо, 30 000 років, щоб вийти за її межі.

Орест ГОРЯНСЬКИЙ
для «Урядового кур’єра»