کاوشگر وویجر فشار غیرمنتظره‌ای را در لبه‌ی منظومه‌ی شمسی آشکار کرد

کاوشگرهای وویجر موفق به آشکارسازی فشار غیرقابل انتظاری در لبه‌ی منظومه‌ی شمسی شدند که بر اثر پرتوهای کیهانی به وجود آمده است.

ستاره‌شناس‌های ناسا براساس داده‌های کاوشگرهای وویجر و اندازه‌گیری حرکت ذرات نوسانگر در لبه‌ی خارجی منظومه‌ی شمسی، متوجه فشار غیرقابل انتظاری در مرزهای دوردست منظومه‌ی شمسی شدند. به‌گفته‌ی جیمی رنکین، اخترفیزیک‌دان دانشگاه پرینستون: «بخش‌های پرفشار دیگری هم وجود دارند که فعلا در نظر گرفته‌ نشده‌اند»

شاید مجموعه ذراتی خارج از لبه‌ی منظومه‌ی شمسی وجود داشته باشند که هنوز در محاسبات نیامده‌اند یا شاید دمای خارج از منظومه‌ی شمسی تنها کمی بیشتر از تخمین‌ها باشد. پژوهشگرها توضیح‌های احتمالی بیشتری را برای این پدیده دارند. پلاسما به شکل باد خورشیدی از خورشید منتشر می‌شود و حبابی به نام هلیوسفر را در اطراف آن تشکیل می‌دهد. باد پلاسمایی که چهارده میلیارد کیلومتر از خورشید فاصله دارد به دلیل از بین رفتن سرعت ذرات، انرژی خود را به مرور از دست می‌دهد.

لبه‌ی این حباب که پوشش خورشیدی یا heliosheath نامیده می‌شود منطقه‌ای چگال است که ذرات باردار از آن به بیرون می‌افتد و قدرت میدان‌های مغناطیسی کاهش می‌یابد. آن‌سوی این مرز آشفته، دیواره‌ی نازکی به نام هیلوپاس وجود دارد؛ در این بخش مه پلاسمای خورشیدی پراکنده می‌شود و با حرکت خورشید در فضا تحت تأثیر جزئی همسایه‌های کهکشانی قرار می‌گیرد. با اطلاعات موجود می‌توان به تخمین‌های تئوری از این قسمت رسید اما هیچ چیز به پای شواهد دقیق نمی‌رسد.

در این بخش، باید تعادلی بین فشار فضای بین ستاره‌ای (به سمت داخل) و فشار هلیوشیت(به سمت خارج منظومه‌ی شمسی) برقرار شود. خوشبختانه دو کاوشگر وویجر موفق به عبور از این قسمت شده‌اند. با نگاهی به نمودار دستی ناسا در زیر می‌توان بهتر این فرایند را درک کرد.

هلیوسفر

وویجر ۱ تقریبا ۲۰ میلیارد کیلومتر با زمین فاصله دارد و در فضای خلأ بین ستاره‌ای قرار دارد. وویجر ۲ هم فاصله‌ی زیادی با همزاد خود ندارد و مدتی پیش از منظومه‌ی شمسی خارج شده است. هیچ‌کدام از این دو کاوشگر، اطلاعات زیادی را درباره‌ی فشارهای فضای بین‌ستاره‌ای ارائه نداده‌اند اما براساس بی‌نظمی فعالیت‌های خورشیدی در منطقه‌ای موسوم به GMIR (منطقه‌ی ادغام سراسری)، فرصتی برای حل این مسئله فراهم شده است. به‌گفته‌ی رنکین:

زمان‌بندی منحصر‌به‌فردی برای این رویداد وجود دارد که درست پس از ورود وویجر ۱ به فضای بین‌ستاره‌ای شاهد آن بودیم. با اینکه این اتفاق اولین رویداد ثبت شده توسط وویجر است اما هنوز نیاز به بررسی داده‌های بیشتری از منطقه‌ی heliosheath داریم چرا که فضای بین‌ستاره‌ای به‌طور پیوسته در حال تغییر است

فعالیت‌های خورشیدی مانند فریادی در فضا، پالسی از ذرات را به دوردست‌ها ارسال می‌کنند. در سال ۲۰۱۲ یعنی زمانی‌که وویجر ۲ در منطقه‌ی هلیوشیت بود موفق به ثبت این فریادها شد. درست سه ماه بعد وویجر ۱ هم آثار آن را حس کرد.

پژوهشگرها براساس هر کدام از مجموعه رصدها، فشار ۲۶۷ فمتوپاسکال را در قسمت لبه‌ محاسبه کردند که کسر کوچکی از فشار جوی قابل انتظار روی زمین است. شاید این اثر به نظر کوچک برسد اما پژوهشگرها از آن شگفت‌زده شدند. به‌گفته‌ی رنکین: «براساس بخش‌های شناخته‌شده از پژوهش‌های گذشته متوجه می‌شویم مقدار جدید بزرگ‌تر از مقدار گزارش‌شده در گذشته است.»

پژوهشگرها همچنین موفق به محاسبه‌ی سرعت امواج صوتی عبوری از مرز منظومه‌ی شمسی شدند. سرعت این امواج به ۳۱۴ کیلومتر بر ثانیه می‌رسد که هزار بار بیشتر از صوت عبوری از جو زمین است. یک شگفتی دیگر هم در راه بود:عبور موج هماهنگ با افت شدت ذرات پرسرعت موسوم به پرتوهای کیهانی بود. با توجه به اینکه هر دو کاوشگر به دو طریق متفاوت این اتفاق را تجربه کردند، اخترفیزیک‌دان‌ها توانستند راز دیگری را حل کنند. به‌گفته‌ی رنکین:«تلاش برای درک تغییر پرتوهای کیهانی داخل و خارج از هلیوشیت به‌صورت یک سؤال حل‌نشده باقی مانده است.»

کاوشگرهای وویجر شاید کمی قدیمی باشند اما با توجه به شلوغی فضای بیرون منظومه‌ی شمسی جای امیدواری است که هنوز به کار خود ادامه می‌دهند.

منبع sciencealert

از سراسر وب

  دیدگاه
کاراکتر باقی مانده

بیشتر بخوانید