Fotoğraf kredisi: NASA
NASA’nın Voyager 1 uzay aracı, güneş sisteminin yıldızlararası gaza karşı üflediği heliosheath adı verilen bir alanla neredeyse güneş sisteminin dış sınırlarına ulaştı. Bilim adamları güneş sisteminin bu uzak alanları hakkında ilk kez veri topladılar. 5 Eylül 1977'de lanse edilen Voyager 1, Güneş'ten 13 milyar km uzaklıktadır.
NASA’nın Voyager 1 uzay aracı, güneş sisteminin son sınırına giren ilk uzay aracı olarak tekrar tarih yapmak üzere, Güneş'ten gelen rüzgârın yıldızlar arasındaki ince gaza karşı sıcak havaya uçtuğu geniş bir alan: yıldızlararası uzay. Bununla birlikte, bu bölgeye ulaşmadan önce Voyager 1, yüksek enerjili parçacıkların ışınlarının kaynağı olan şiddetli bir bölge olan sonlandırma şokundan geçmelidir.
Voyager'ın bu çalkantılı bölgeye yolculuğu, bilim insanlarına güneş sistemimizin keşfedilmemiş son sınırına, heliosheath adı verilen ilk doğrudan ölçümlerini verecek ve bilim adamları bu pasajın başlamış olup olmadığını tartışıyorlar. Bu araştırma hakkında iki makale 5 Kasım 2003 tarihinde Nature'da yayınlanmaktadır. İlk makale, Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı Dr. Stamatios M. Krimigis, Laurel, Md. Ve ekibi iddiayı destekleyen kanıtlar sunmaktadır. Voyager 1, fesih şokunun ötesine geçti. Maryland Üniversitesi, College Park ve ekibinden Dr. Frank B. McDonald tarafından hazırlanan ikinci makale, bu iddiaya karşı kanıt vermektedir. NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi, Greenbelt, Md. Ve ortak çalışanlarından Dr. Leonard F. Burlaga tarafından 30 Ekim 2003 tarihinde Jeofizik Araştırma Mektupları'nda yayınlanan üçüncü bir makale Voyager 1'in fesih şokunun ötesine geçmediğine dair kanıtlar veriyor. (Sonlandırma şoku ve heliosheath'in bir resmi için Resim 2a'ya bakın).
“Voyager 1 gözlemleri, güneş sisteminin yeni bir kısmına girdiğimizi gösteriyor. Fesih şokunu geçip geçmememize bakılmaksızın, takımlar daha önce hiç görülmediği için heyecanlı - gözlemler burada iç güneş sisteminden farklıdır, ”diyor Sun Earth Bağlantı araştırması Disiplin Bilimcisi Dr. Genel Merkezi, Washington, DC.
“Voyager 1, Güneş'ten gelen rüzgar aniden yavaşladığında ve yıldızlararası rüzgara karşı dışarı doğru bastırılırken dev bir şok dalgasının oluştuğu bölgenin derinliklerinde çarpıcı işaretler gördü. Gözlemler bizi şaşırttı ve şaşırdı, bu yüzden Voyager güneş sisteminin dış kenarında bu yeni bölgeyi keşfetmeye başladığında keşfedilecek çok şey var, ”diyor Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü, Pasadena, Voyager Proje Bilimcisi Dr. Edward Stone.
Güneş'ten sekiz milyar milden (13 milyar km) fazla olan Voyager 1, insanlık tarafından inşa edilen en uzak nesnedir. 5 Eylül 1977'de lanse edildi, Satürn'ün yerçekimi tarafından derin uzaya fırlatılmadan önce dev gezegen Jüpiter ve Satürn'ü keşfetti. Artık fesih şokunun ötesindeki bölgeye yaklaşıyor ve geçici olarak girmiş olabilir.
Sonlandırma şoku, Güneş'ten sürekli olarak üflenen ince bir elektrik yüklü gaz akışı olan güneş rüzgârının yıldızlar arasındaki gazdan gelen basınçla yavaşladığı yerdir. Sonlandırma şokunda, güneş rüzgarı saniyede 300 - 700 km ortalama hızından (700.000 - 1.500.000 mph) aniden yavaşlar. (Bunun heliosheath'teki güneş rüzgârını nasıl ısıtacağını görmek için Film 4'e bakın).
Sonlandırma şokunun kesin konumu bilinmemektedir ve başlangıçta Güneş'e Voyager 1'den daha yakın olduğu düşünülmüştür. Voyager 1 Güneş'ten daha uzak bir yolculuk yaparken, tüm gezegenlerin güneş rüzgarı tarafından üflenen büyük bir balonun içinde olduğunu ve sonlandırma şokunun çok daha uzak olduğunu doğruladı (Animasyon 1).
Sonlandırma şokunun yerini tahmin etmek zordur, çünkü yıldızlararası uzayda kesin koşulları bilmiyoruz ve hatta ne bildiğimizi, güneş rüzgarının hızını ve basıncını, sonlandırma şokunun genişlemesine, büzülmesine ve dalgalanma. Bulaşıkları her yıkadığınızda benzer bir etki görebilirsiniz (Film 3). Bir tabakayı bir su akışının altına yerleştirirseniz, suyun tabakanın üzerine nispeten düzgün bir akışla yayıldığını fark edersiniz. Su akışı, suyun aniden yavaşladığı ve istiflendiği kaba bir kenara sahiptir. Kenar sonlandırma şokuna benzer ve su akışı değiştikçe pürüzlü kenarın şekli ve boyutu değişir.
Bilim adamları 1 Ağustos 2002'den 5 Şubat 2003'e kadar Voyager 1'deki iki enerjik parçacık aletinden alışılmadık okumalar fark ettiler, bu da daha önce karşılaşılanlardan farklı olarak güneş sisteminin bir bölgesine girdiğini gösterdi. Bu, bazılarının Voyager'ın sonlandırma şokunun geçici bir özelliğine girmiş olabileceğini iddia etmesine yol açtı. Tıpkı bir levha üzerindeki su akışının pürüzlü kenarında küçük tümsekler ve “parmaklar” belirip kaybolur gibi, Voyager sonlandırma şokunun kenarında geçici bir “parmak” a girmiş olabilir.
Voyager hala güneş rüzgârının hızını ölçebiliyorsa tartışma kolayca çözülebilir, çünkü güneş rüzgarı sonlandırma şokunda aniden yavaşlar. Ancak, güneş rüzgâr hızını ölçen alet artık saygıdeğer uzay aracında çalışmıyor, bu yüzden bilim adamları Voyager sonlandırma şokunu delerse, çıkarım yapmak için hala çalışan aletlerden gelen verileri kullanmalıdır.
Şoktan geçmenin kanıtı, Voyager'ın yüksek hızlı elektrik yüklü parçacıkların (elektronlar ve iyonlar) 1 Ağustos 2002'den 5 Şubat 2003'e kadar 100 kattan fazla arttığı gözlemini içeriyor. Voyager sonlandırma şokunu geçtiğinde bu beklenebilir, çünkü şok doğal olarak şokun karşı taraflarındaki hızlı ve yavaş rüzgarlar arasında ping pong topları gibi ileri geri sıçrayan elektrik yüklü parçacıkları hızlandırır.
İkincisi, parçacıklar Voyager'ı geçip Güneş'ten uzağa doğru akıyordu. Voyager zaten sonlandırma şokunun ötesine geçerse bu beklenebilir, çünkü sonlandırma şokundaki ivme bölgesi artık uzay aracının arkasında olacaktır. Üçüncüsü, dolaylı bir güneş rüzgarı ölçümü, Voyager'ın şokun ötesinde olması beklendiği gibi, bu dönemde güneş rüzgârının yavaş olduğunu gösterdi.
“Dolaylı bir teknik kullanarak güneş rüzgârının yaklaşık 700.000 mil / saat'ten 100.000 mil / saatten daha azına düştüğünü gösterdik. Aynı teknik daha önce güneş rüzgar hızını ölçen alet hala çalışırken kullandık ve iki ölçüm arasındaki anlaşma çoğu durumda% 20'den daha iyiydi, ”dedi Krimigis.
Şoka girmeye karşı kanıtlar, düşük hızlı parçacıklarda dramatik bir artış olurken, bilim adamlarının sonlandırma şokunun ürettiğine inandıkları biraz daha yüksek hızlarda görülmediklerini gözlemliyor.
Bununla birlikte, girişe karşı en güçlü kanıt Voyager'ın manyetik alanın bu dönemde artmadığına dair gözlemidir. Teorik modellere göre, bu, güneş rüzgarı yavaşladığında gerçekleşmelidir. Orta düzeyde trafiğe sahip bir otoyol düşünün. Bir şey sürücüleri yavaşlatırsa, bir su birikintisi söyleyin, arabalar yığılır - yoğunlukları artar. Aynı şekilde, güneş rüzgarı yavaşlarsa, güneş rüzgarı tarafından taşınan manyetik alanın yoğunluğu (yoğunluğu) artacaktır.
“2002 sonlarında Voyager 1 manyetik alan gözlemlerinin analizi, sonlandırma şokunu geçerek uzak heliosferin yeni bir bölgesine girmediğini göstermektedir. Aksine, manyetik alan verileri, gözlemlenen enerjik parçacıkların yoğunluğu alışılmadık derecede yüksek olmasına rağmen, önceki gözlemlerin uzun yıllar boyunca beklenecek özelliklere sahipti ”dedi.
Ekipler Voyager 1'in yeni bir fenomen gördüğünü kabul ediyor: düşük enerjili parçacıkların çok bol olduğu ve Güneş'ten uzaklaştığı altı aylık bir dönem. Olağandışı dönem sona erdiğinde, her ikisi de Voyager 1'in güneş rüzgârına geri döndüğü konusunda hemfikirdir, bu yüzden bu, sonlandırma şokunun ötesinde geçici bir geçitse, şok muhtemelen önümüzdeki birkaç yıl içinde tekrar görülecektir. Son olarak, gözlemler, sonlandırma şokunun düşündüğünden çok daha karmaşık olduğunu göstermektedir.
Jüpiter ve Satürn'e orijinal görevleri için Voyager 1 ve kardeş uzay aracı Voyager 2, güneş panellerinin mümkün olmayacağı alan bölgelerine yönlendirildi, bu nedenle her biri uzay aracı sistemleri ve enstrümanları için elektrik enerjisi üretmek için üç radyoizotop termoelektrik jeneratörü ile donatılmıştı. 26 yıl sonra hala uzak, soğuk ve karanlık koşullarda çalışan Voyagers, uzun ömürlerini, plütonyum dioksitin doğal çürümesinden kaynaklanan ısıdan elektrik üreten bu Enerji Departmanı tarafından sağlanan jeneratörlere borçludur.
Voyagers, NASA’nın Pasadena, Kaliforniya’daki Jet Tahrik Laboratuvarı (JPL) tarafından üretildi. Uzay aracı kontrol edilir ve verileri, JPL tarafından da işletilen küresel bir uzay aracı izleme sistemi olan NASA'nın Deep Space Network (DSN) aracılığıyla döndürülür. Voyager Proje Yöneticisi JPL'den Ed Massey'dir. Voyager Proje Bilimcisi California Teknoloji Enstitüsü'nden Dr. Edward Stone'dur.
Orijinal Kaynak: NASA Haber Bülteni
