|
|
 |
Ταξιδεύοντας στο σύνορο
|
|
|
|
|
|
Πέρυσι, έπειτα από 30 χρόνια στο Διάστημα, το Voyager 2 διήλθε με δυσκολία μέσα από κύματα φορτισμένων σωματιδίων καθώς διέσχισε το ηλιοσφαιρικό κρουστικό κύμα, το πρώτο σύνορο που σηματοδοτεί το τέλος του ηλιακού συστήματος. Καθώς κινείται όπως και το δίδυμό του διαστημικό σκάφος —το Voyager 1, το οποίο ακολουθεί βορειότερη πορεία προς τα άστρα—, οι ερευνητές ανακοίνωσαν ότι, βάσει των ενδείξεων των δύο διαστημικών σκαφών, το ηλιακό σύστημα πρέπει να είναι «συμπιεσμένο» στη μία πλευρά του —συγκεκριμένα, ότι ο ηλιακός άνεμος φτάνει προς το νότο σε μικρότερες αποστάσεις απ’ ό,τι προς το βορρά, προτού εξασθενίσει και αλλάξει κατεύθυνση. Οι αστρονόμοι ορίζουν τη ζώνη του ηλιοσφαιρικού κρουστικού κύματος ως την περιοχή όπου ο ηλιακός άνεμος δεν μπορεί πλέον να κινηθεί ενάντια στον τεράστιο «ωκεανό» των μεσοαστρικών διαστημικών σωματιδίων. Ο ηλιακός άνεμος συνίσταται από ένα υπερηχητικό ρεύμα φορτισμένων σωματιδίων, τα οποία ταξιδεύουν ακτινικά από τον Ήλιο προς τα έξω με ταχύτητα 400 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο, ταχύτερα από οποιοδήποτε άλλο κύμα κατά μήκος του μαγνητικού πεδίου του Ήλιου. (Τα ηχητικά κύματα μπορούν να διαδοθούν στο Διάστημα, και στο ηλιακό σύστημα ταξιδεύουν με ταχύτητα από 50 έως 70 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο· εντούτοις, κανείς δεν θα μπορέσει να σας ακούσει εάν φωνάξετε, διότι το Διάστημα είναι ένα πολύ αραιό μέσο όπου το πλάτος οποιουδήποτε ηχητικού κύματος είναι εξαιρετικά μικρό.) Μόνο όταν ο ηλιακός άνεμος προσεγγίζει το ηλιοσφαιρικό κρουστικό κύμα αρχίζει να επιβραδύνεται στα 300 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο, ως αποτέλεσμα της αντίθετης προς τον ηλιακό άνεμο κίνησης των σωματιδίων κοσμικής ακτινοβολίας που προέρχονται από τον ηλιοσφαιρικό κολεό (heliosheath) —η περιοχή αμέσως μετά το ηλιοσφαιρικό κρουστικό κύμα. Στο ηλιοσφαιρικό κρουστικό κύμα, η ταχύτητα του ηλιακού ανέμου μειώνεται περίπου στο μισό, καθώς πέφτει στα 150 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο και αναμειγνύεται με τολύπες πλάσματος οι οποίες προέρχονται από τον άνεμο άλλων άστρων. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα, όπως ανακαλύφθηκε μέσω του Voyager 2, ο ηλιακός άνεμος να συναντά έναν «κυματοθραύστη» ενεργητικών ιόντων. Το απτόητο διαστημικό σκάφος συνάντησε τα μέτωπα πέντε κυμάτων φορτισμένων σωματιδίων υψηλής ταχύτητας μεταξύ της 30ης Αυγούστου και της 1ης Σεπτεμβρίου 2007, καθώς διέσχιζε το ηλιοσφαιρικό κρουστικό κύμα και όδευε προς την νηνεμία του ηλιοσφαιρικού κολεού. Εκεί, οι βραδύτερες και αραιότερες δίνες του ηλιακού ανέμου υποχωρούν και σύρονται στα ίχνη της τροχιάς του Ήλιου μέσα στο Γαλαξία. Πριν τις καταγραφές τού Voyager 2, οι αστρονόμοι χαρακτήριζαν υποηχητική την ταχύτητα του ηλιακού ανέμου στην άλλη πλευρά του ηλιοσφαιρικού κρουστικού κύματος. «Μία από τις εκπλήξεις είναι ότι ο ηλιακός άνεμος δεν επιβραδύνεται τόσο όσο αναμέναμε», αναφέρει ο Ed Stone, του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας και επιστήμονας της αποστολής του Voyager. Όπως τα δελφίνια εκατέρωθεν της πλώρης ενός πλοίου, έτσι και τα διαστημικά σκάφη Voyager βρίσκονται πλευρικά της εκλειπτικής ταξιδεύοντας πάνω στο μετωπικό κύμα του ηλιακού συστήματος. Το Voyager 2 συνάντησε το ηλιοσφαιρικό κρουστικό κύμα σε απόσταση 84 αστρονομικών μονάδων (AU) από τον Ήλιο —1,6 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα κοντύτερα στον Ήλιο από το σημείο όπου το Voyager 1 συνάντησε το ηλιοσφαιρικό κρουστικό κύμα το 2004, σε απόσταση 94 AU [1 AU είναι η μέση απόσταση Γης-Ήλιου]. Η ασυμμετρία του ηλιοσφαιρικού κρουστικού κύματος υποδηλώνει ότι για κάποιον λόγο το ηλιακό σύστημα «γέρνει» προς το βορρά, εκθέτοντας μεγαλύτερο μέρος του νότιου κελύφους του στον μεσοαστρικό άνεμο. «Πρέπει να μάθουμε γιατί», δηλώνει ο Stone. Όπως γνωρίζει κάθε καλός ιστιοπλόος, οι αντίθετοι άνεμοι διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο για την πλοήγηση στη θάλασσα. Ο Leonard Burlaga, του Κέντρου Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA και ειδικός στα μαγνητόμετρα τού Voyager, ερμηνεύει την μικρότερη απόσταση που διήνυσε το Voyager 2 ως ένδειξη ότι το μεσοαστρικό μαγνητικό πεδίο ασκεί μεγαλύτερη πίεση στο νότιο ημισφαίριο του ηλιακού συστήματος. Την ίδια στιγμή, ο Ήλιος προσαρμόζει ελαφρώς την κίνησή του στον Γαλαξία μέσω μεταβολών στον ηλιακό κύκλο. Το Voyager 2, το οποίο σε αντίθεση με το δίδυμο σκάφος του διαθέτει ακόμη έναν λειτουργικό ανιχνευτή πλάσματος, μας αποκάλυψε κάτι ακόμη εξίσου εκπληκτικό. Η μειωμένη ταχύτητα των σωματιδίων του ηλιακού ανέμου στο σύνορο του ηλιοσφαιρικού κρουστικού κύματος θα έπρεπε να έχει μετατραπεί σε θερμότητα. «Αναμέναμε να βρούμε ιόντα στον ηλιοσφαιρικό κολεό με θερμοκρασίες πάνω από 1 εκατομμύριο κέλβιν», αναφέρει ο Stone, «αλλά αντιθέτως, οι τιμές των θερμοκρασιών κυμαίνονταν από 100.000 έως 200.000 — ηλιοσφαιρικός κολεός είναι ψυχρότερος απ’ ό,τι αναμέναμε κατά ένα παράγοντα από 5 έως 10». Οι αστρονόμοι εικάζουν ότι οι κοσμικές ακτίνες μπορεί να έχουν «λεηλατήσει» την ενέργεια κατά την επιτάχυνσή τους. Όπως το θέτει ο Burlaga, «τα ιόντα αναπηδούν πάνω στις μαγνητικές διαταραχές που δημιουργούνται από τον άνεμο, ενώ η ενέργεια του ηλιακού ανέμου καταλήγει σε αυτά τα ιόντα». Παραμένει άγνωστο το πόσο μακριά από το ηλιοσφαιρικό κρουστικό κύμα και σε τι απόσταση μέσα στον ηλιοσφαιρικό κολεό λαμβάνει χώρα η επιτάχυνση των κοσμικών ακτίνων. Οι απαντήσεις μπορεί να έρθουν εν καιρώ, καθώς τα διαστημικά σκάφη Voyager θα συνεχίζουν τον αγώνα δρόμου τους διαμέσου του ηλιοσφαιρικού κολεού. Οι πληροφορίες που θα προκύψουν θα βοηθήσουν προς αυτή την κατεύθυνση, ενώ το ίδιο αναμένεται και από την εκτόξευση, αυτό το καλοκαίρι, ενός σκάφους το οποίο θα τεθεί σε τροχιά γύρω από τη Γη με σκοπό τη συλλογή σωματιδίων τα οποία διέρχονται μέσα από το ηλιοσφαιρικό κρουστικό κύμα. Εν τω μεταξύ, οι αστρονόμοι αναθεωρούν το μοντέλο τους για το ηλιακό σύστημα. «Τα σημερινά μαγνητοϋδροδυναμικά μοντέλα δεν περιγράφουν πλήρως αυτό που συμβαίνει», αναφέρει ο Stone.
|
|
|
|
|
|
