5 сентября исполнилось 35 лет со дня запуска космического корабля «Вояджер-1».

Только представьте: шёл 1977 год, космическая эра началась всего лишь за 20 лет до этого. Неужели можно было поверить в то, что уже тогда творение человеческих рук сможет добраться до края Солнечной системы!

Первые признаки того, что «Вояджер-1» вошёл в гелиопаузу, стали появляться ещё восемь лет назад. Но на поверку выход из Солнечной системы оказался более длительным и сложным делом, чем ожидалось. Учёным пришлось переосмыслить свои представления о рубежах нашего «пузыря».

Очередным сюрпризом стало обнаружение «мёртвой зоны». Роберт Декер из Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса (США) и его коллеги пришли к выводу, что в текущем положении «Вояджера-1» (около 121,6 астрономической единицы или 18,2 млрд км от Солнца) средняя скорость солнечных частиц упала почти до нуля. («Вояджер-2», движущийся в ином направлении, находится примерно на 3 млрд км ближе к Солнцу и пока не обнаружил такого же эффекта.)

Группа г-на Декера впервые отрапортовала о переменах в прошлом году по итогам измерения скорости частиц в радиальном направлении прочь от Солнца. Тогда учёные рассудили, что это знак приближения к гелиопаузе, где солнечные частицы сталкиваются с мощными ветрами сверхновой, взорвавшейся 5−10 млн лет назад. Столкновения должны останавливать солнечные частицы, рвущиеся наружу, и отклонять их в сторону (представьте себе струю воды, бьющую в дно раковины).

Для проверки гипотезы инженеры семь раз заваливали «Вояджер-1» набок, дабы его инструменты могли записать скорость частиц вдоль линии, перпендикулярной его курсу. Учитывая, что данные идут до нас 17 часов и что мощность передатчика космического корабля составляет всего 23 Вт (как лампочка в холодильнике), подобное общение само по себе стало подвигом. И усилия не были напрасными: исследователи обнаружили, что частицы имели нулевую скорость в этом направлении, то есть они практически стояли на месте, не испытывая никакого воздействия звёздных ветров. В гелиопаузе подобного быть не может, а следовательно, «Вояджер-1» до неё ещё не добрался.

Отсюда вывод: с 2010 года, когда корабль впервые зарегистрировал падение скорости солнечных частиц, он находится в зоне, которую можно назвать преддверием гелиопаузы. Её толщина теперь оценивается в миллиард километров.

Но не все согласны с тем, что привычные модели придётся переработать. Например, Гэри Зэнк из Алабамского университета (США) и его коллеги уже предполагали ранее, что поток заряженных частиц замедляют магнитные стены во внешней гелиосфере, сформированные нагромождением линий магнитного поля.

Между тем граница гелиопаузы уже в пределах досягаемости: в мае «Вояджер-1» зарегистрировал беспрецедентные всплески космических лучей из-за пределов Солнечной системы. В июле они вернулись, но на этот раз излучение низких энергий встречалось реже — это согласуется с представлением о том, что космические лучи ускоряются в Солнечной системе. Всё это говорит о том, что «Вояджер-1» может пересечь границу уже к концу года. Но, как подмечает Стаматиос Кримигис из Университета Джонса Хопкинса (США), у природы более богатое воображение, чем у нас, поэтому стоит ждать сюрпризов.

И действительно, Дэвид Маккомас из Юго-Западного исследовательского института (США) и Натан Швадрон из Нью-Гемпширского университета (США) полагают, что «Вояджер-1» находится в области, где силовые линии магнитного поля, проходящие через внешнюю гелиосферу, связаны с магнитным полем остальной части Галактики. Поле создаёт каналы для прохода галактических космических лучей, и корабль записывал всплески излучения, оказываясь в таких коридорах. Космические лучи, ускоренные в гелиосфере, имеют тенденцию двигаться по другим линиям поля и не всегда попадают на датчики аппарата. Если эта модель верна, до гелиопаузы ещё лететь и лететь. (Работа будет опубликована в Astrophysical Journal.)

За пределами Солнечной системы «Вояджер-1» может столкнуться с новыми неожиданностями. Много лет назад была высказана гипотеза о том, что за гелиопаузой лежит фронт ударной волны, который образуется (вспомните сверхзвуковые самолёты), когда солнечный ветер пропахивает межзвёздную среду, заставляя местный ионизированный газ резко менять плотность. Но недавно г-н Маккомас и его коллеги отметили, что данные американского зонда IBEX ставят эту картину под сомнение. (Спутник, расположенный на орбите Земли, регистрирует электрически нейтральные атомы, которые проскальзывают в Солнечную систему сквозь гелиопаузу.) Оказалось, что Солнце и планеты движутся сквозь межзвёздную среду примерно на 12% медленнее, чем считалось ранее, и им не хватает скорости, чтобы создать ударную волну.

Запасы изотопов плутония, которые питают «Вояджеры», иссякнут к 2025 году. После этого аппараты навеки умолкнут. И всем очень хочется успеть к тому времени заглянуть по ту сторону небесной тверди.

Копаст: compulenta.ru