Зонд Voyager 2 открыл ряд аномалий на границе Солнечной системы

ТАСС, 4 ноября. Многочисленные аномалии, открытые зондом "Вояджер-2" после выхода в межзвездную среду, указывают на то, что гелиосфера, плазменный пузырь Солнечной системы, не имеет постоянных границ. Она постоянно уменьшается и расширяется вместе с циклом солнечной активности, сообщил ТАСС руководитель проекта "Вояджер" Эд Стоун. "Сейчас мы предполагаем, что эта граница не стоит на месте, а двигается вперед и назад вместе с циклом солнечной активности. Это объяснило бы то, почему скорость солнечного ветра и его давление резко упали в тот момент, когда "Вояджер-1" сближался с ней, а с "Вояджером-2" произошло нечто обратное. Оказалось, что Солнечная система "дышит", что резко усложнило картину", - сказал Стоун. Зонды "Вояджер-1" и "Вояджер-2" были запущены НАСА в конце 1970 годов для изучения планет-гигантов и окраин Солнечной системы. За последующие несколько десятилетий американские межпланетные станции собрали огромное количество информации о Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне, а также обнаружили несколько новых лун у этих миров. Пока "Вояджер-1" остается самым далеким от Земли космическим аппаратом. Он находится на расстоянии в 22,14 миллиарда километров, или 148 астрономических единиц (средних дистанций между нашей планетой и Солнцем), от колыбели человечества. В начале текущего десятилетия специалисты НАСА и другие астрономы много раз заявляли, что "Вояджер-1" уже вышел в межзвездную среду, что затем опровергалось другими группами ученых. Эти ошибки, как сейчас предполагает Стоун, связаны с непостоянным характером границ Солнечной системы. В конечном итоге первый аппарат миссии официально покинул гелиосферу, "пузырь" из плазмы солнечного ветра, окружающий Солнечную систему, в конце августа 2012 года, когда он находился на расстоянии в 122 астрономические единицы от светила. В то время датчики зонда перестали фиксировать направленный поток частиц, составляющий основу солнечного ветра. Второй аппарат, "Вояджер-2", пересек так называемую гелиопаузу и покинул пределы гелиосферы значительно позже, в декабре 2018 года, когда он находился на расстоянии в 119 астрономических единиц от Земли. Как отметил Стоун, его выход в межзвездную среду стал заметно более важным событием для ученых сразу по многим причинам. За пределами карты космоса С одной стороны, у астрономов появилась возможность сравнить данные, которые собирали инструменты "Вояджеров" и раскрыть некоторые детали в устройстве двух разных "половин" гелиосферы. С другой стороны, "Вояджер-2" оснащен плазменным датчиком, который сломался на борту "Вояджера-1" еще в конце прошлого века, что позволило ему собрать первые детальные данные по свойствам материи межзвездной среды. Результаты этих наблюдений были в понедельник опубликованы в специальном номере журнала Nature Astronomy. "К счастью, плазменные инструменты "Вояджера-2" продолжают работать и по сей день, что дало нам возможность впервые измерить температуру, скорость и другие свойства как солнечного, так и межзвездного ветра и сравнить их между собой. Эти замеры, а также данные по свойствам магнитного поля, раскрыли несколько загадочных и просто странных феноменов", - отметил Стоун. Во-первых, наблюдения ученых показали, что "Вояджер-2" пересек гелиопаузу в разы быстрее, чем это сделал "Вояджер-1", а сама структура этого пограничного слоя оказалась совсем другой. Вдобавок, ученые обнаружили, что в той точке, где находился "Вояджер-2", толщина так называемой гелиомантии, еще одного пограничного слоя гелиосферы, где солнечный ветер сталкивается с межзвездным веществом, была заметно меньше, чем в окрестностях первого зонда. Эти различия в замерах зондов, как считают Стоун и его коллеги, могут быть частично связаны с тем, что "Вояджер-1" и "Вояджер-2" пересекли гелиопаузу в разных регионах гелиосферы, в ее "северном" полушарии для первого зонда и в "южном" - для второго, и при этом оба этих события произошли не одновременно, а с промежутком в шесть лет. С другой стороны, астрофизики предполагают, что зафиксированные ими расхождения в толщине гелиопаузы и гелиомантии в первую очередь объясняются тем, что границы гелиосферы оказались непостоянными. В частности, замеры инструментов "Вояджеров" указали на то, что она расширяется и сокращается вместе с циклами активности Солнца, а после выхода зонда в межзвездную среду ученые нашли в ней своеобразные "отголоски" корональных выбросов, мощных взрывообразных вспышек на Солнце. Эта теория, однако, не полностью соответствует некоторым новым замерам "Вояджера-2". Побег из Солнечной системы "Мы открыли не только различия, но и некоторые удивительные сходства в устройстве этих зон. Самое интересное заключалось в том, что и тот, и другой зонд находились примерно на одном и том же расстоянии от Солнца, когда они пересекли гелиопаузу. Это очень странно в контексте того, что один зонд пересек ее во время максимума солнечной активности, а второй - во время минимума", - сказал ТАСС Стаматиос Кримигис, член научной команды "Вояджеров" из университета Джона Гопкинса в Лореле (США). Еще одна необычная странность, по его словам, заключалась в том, что граница между южной частью гелиосферы и межзвездной средой была очень "дырявой". Как объясняет ученый, это проявлялось в том, что материя из плазменного пузыря Солнечной системы "сбегала" в открытый космос в достаточно больших количествах по пока непонятным причинам. Инструменты "Вояджера-2" фиксировали ее следы даже на расстоянии почти 2 миллиардов километров от гелиопаузы, чего было совсем не характерно для границы Солнечной системы в той точке, где ее пересек "Вояджер-1". Раскрытие причин этого, как отметили и Стоун, и Кримигис, потребует запуска новых миссий в другие уголки гелиосферы, а также "серьезных дискуссий среди теоретиков" о механизмах, заставляющих частицы "сбегать" из гелиосферы. Как отметил руководитель миссии, вопросов добавляет и то, что "Вояджер-1" наблюдал нечто обратное - он зафиксировал резкий всплеск в силе космических лучей еще до того, как он покинул гелиосферу. Кроме того, ученые открыли некоторые странности в том, в какую сторону было направлено магнитное поле, доминирующее в плазме межзвездной среды. В частности, инструменты "Вояджеров" не заметили серьезных сдвигов в его направленности как у границы гелиосферы, так и на достаточно большом расстоянии от него. Это стало большой неожиданностью для астрофизиков, ожидавших, что магнитное поле межзвездной среды будет устроено хаотично или будет направлено не в ту же сторону, как внутри солнечного ветра. По их мнению, это открытие, как и в случае с "сбегающими" частицами, говорит о существовании некого неизвестного физического механизма, управляющего поведением магнитных полей в космосе, о существовании которого ученые пока не знают. Другое важное открытие, как отметил Стоун, касается уровня радиации в межзвездной среде. Как показали замеры "Вояджера-2", она оказалась необычно сильной - ее уровень примерно в 3-4 раза выше, чем внутри "пузыря" гелиосферы даже в те времена, когда уровень солнечной активности остается на крайне низком уровне. Эта особенность открытого космоса, по его мнению, потребует создания новых средств защиты, если человечество решит стать "межзвездным" видом.