وویجرها هنگام گذر از دیوار آتشین منظومه شمسی با دماهای باورنکردنی مواجه شدند

در سال ۱۹۷۷، ناسا فضاپیماهای وویجر را برای مطالعه لبه منظومه شمسی و محیط میان‌ستاره‌ای پرتاب کرد. هر دو فضاپیما به ترتیب به «دیوار آتش» در مرزهای منظومه شمسی ما برخورد کردند و هنگام عبور از آن، دماهایی بین ۳۰هزار تا ۵۰هزار کلوین (۲۹٬۷۰۰ تا ۴۹٬۷۰۰ درجه سانتی‌گراد) را اندازه‌گیری کردند.

راه‌های مختلفی برای تعریف مرز منظومه شمسی وجود دارد؛ برای مثال جایی که سیاره‌ها به پایان می‌رسند یا ابر اورت، مرز نفوذ گرانشی خورشید که در آن اجرام ممکن است همچنان به خورشید نزدیک‌تر شوند. یک راه دیگر، تعریف مرز منظومه شمسی به‌عنوان لبه‌ی میدان مغناطیسی خورشید است؛ جایی که آن میدان به محیط میان‌ستاره‌ای فشار وارد می‌کند که به آن «هلیوپاز» گفته می‌شود.

ناسا توضیح می‌دهد: «خورشید جریان مداومی از ذرات باردار به نام باد خورشیدی را به فضا می‌فرستد که در نهایت از تمام سیاره‌ها گذشته و تا تقریباً سه برابر فاصله تا پلوتو پیش می‌رود. در نهایت این جریان توسط محیط میان‌ستاره‌ای متوقف می‌شود. باد خورشیدی حباب عظیمی اطراف خورشید و سیارات آن تشکیل می‌دهد که به آن «هلیوسفر» گفته می‌شود.» هلیوپاز درست فراتر از این نقطه قرار دارد.»

مرز بین باد خورشیدی و باد میان‌ستاره‌ای، هلیوپاز نامیده می‌شود، جایی که فشار این دو باد در تعادل قرار می‌گیرد. این تعادل فشار باعث می‌شود باد خورشیدی به عقب بازگردد و به‌سمت دنباله‌ی هلیوسفر جریان یابد. به‌نقل از ناسا: «همان‌طور که هلیوسفر در فضای بین‌ستاره‌ای پیش می‌رود، یک شوک کمانی شکل می‌گیرد، مشابه چیزی که وقتی کشتی در اقیانوس حرکت می‌کند، به‌وجود می‌آید.»

در ۲۵ اوت ۲۰۱۲، فضاپیمای وویجر ۱ به اولین فضاپیمایی تبدیل شد که از هلیوسفر فراتر می‌رود و هلیوپاز را پشت سر می‌گذارد. سپس وویجر ۲ در سال ۲۰۱۸ از این مرز عبور کرد. پیش از عبور دوقلوهای وویجر از هلیوپاز، دانشمندان دقیقاً نمی‌دانستند این مرز کجا قرار دارد، اما این واقعیت که کاوشگرها هلیوپاز را در فواصل متفاوتی از خورشید تجربه کردند، از برخی پیش‌بینی‌ها درباره آن پشتیبانی کرد. ناسا توضیح می‌دهد:

دانشمندان انتظار داشتند که مرز هلیوسفر که هلیوپاز نامیده می‌شود، با تغییر فعالیت خورشید حرکت کند، درست مانند یک ریه که هنگام تنفس منبسط و منقبض می‌شود. این موضوع با این واقعیت که دو کاوشگر هلیوپاز را در فاصله‌های مختلف از خورشید ملاقات کردند، سازگار بود.

اگرچه هلیوپاز یک خط سخت یا دیوار نیست، هر دو فضاپیمای وویجر در این ناحیه دماهای ۳۰هزار تا ۵۰هزار کلوین را اندازه‌گیری کردند. به همین دلیل به این منطقه گاهی اوقات «دیوار آتش» نیز گفته می‌شود. وویجرها موفق شدند این دیوار به‌شدت داغ را پشت سر بگذارند؛ زیرا هرچند ذراتی که اندازه‌گیری کردند بسیار پرانرژی بودند، تراکم ذرات در این منطقه از فضا آن‌قدر پایین است که احتمال برخورد و انتقال گرمای کافی برای آسیب‌زدن به فضاپیماها بسیار کم است.

فضاپیماهای وویجر هنوز پس از گذشت نزدیک به ۵۰ سال از پرتابشان، داده‌هایی را از آن سوی «دیوار» برای ما ارسال می‌کنند. این دو فضاپیما تنها کاوشگرهایی هستند که تا کنون از هلیوپاز گذشته‌اند و شگفتی‌هایی را در آن سوی منظومه شمسی آشکار کرده‌اند. ناسا پس از مواجهه با یکی از این شگفتی‌ها توضیح داد:

اندازه‌گیری ابزار میدان مغناطیسی وویجر ۲، یافته‌ی غیرمنتظره‌ی وویجر ۱ را تأیید می‌کند: میدان مغناطیسی در ناحیه‌ی درست آن‌سوی هلیوپاز، با میدان مغناطیسی درون هلیوسفر موازی است.

دانشمندان با وویجر ۱ تنها یک نمونه از این میدان‌های مغناطیسی داشتند و نمی‌توانستند با اطمینان بگویند آیا این هم‌ترازی ظاهری مشخصه کل منطقه بیرونی یا فقط یک تصادف است. اما به‌لطف مشاهدات مغناطیس‌سنج وویجر ۲، یافته وویجر ۱ تأیید و معلوم شد که این دو میدان با هم هم‌تراز هستند.