در آن سوي منظومه‌ي شمسي چه مي‌گذرد؟
در نقطه‌‌اي دوردست از ديوار محافظتي خورشيد يا لبه‌ي منظومه‌ي شمسي، فضايي تاريك، خالي و سرد آغاز مي‌شود. تا مدت‌ها تصور مي‌شد فضاي بين منظومه‌ي شمسي و نزديك‌ترين ستاره، پوچ و خالي است. تا اينكه دو فضاپيماي ساخت دست انسان كه در دهه‌ي ۱۹۷۰ ميلادي پرتاب شده بودند، بالاخره پرده از اولين نشانه‌هاي فضاي عجيب ميان‌ستاره‌اي برداشتند. فضاي ميان‌ستاره‌اي فضايي مملو از پرتوهاي پرقدرت و خطرناك است.
دانشمندان در قرن گذشته، به لطف تلسكوپ‌هاي راديويي و اشعه‌ي ايكس، تصويري از فضاي ميان‌ستاره‌اي را ترسيم كردند. طبق يافته‌ها، فضاي ميان‌ستاره‌اي تركيبي از اتم‌هاي پراكنده و يونيزه‌ي هيدروژن، غبار و پرتوهاي كيهاني است كه در ابرهاي مولكولي متراكم پراكنده شده‌اند.
اما ماهيت دقيق فضاي ميان‌ستاره‌اي خارج از منظومه‌ي شمسي به شكل يك راز باقي مانده است؛ زيرا خورشيد، هشت سياره‌ي منظومه‌ي شمسي و حتي كمربند دوردست ذرات معروف به كمربند كويپر همه در حبابي عظيم و محافظتي به‌نام هليوسفر قرار دارند كه بر اثر بادهاي خورشيدي شكل گرفته است. اين حباب از منظومه‌ي شمسي در برابر پرتوهاي مضر فضاي ميان‌ستاره‌اي محافظت مي‌كند؛ اما ويژگي‌هاي نجات‌بخش اين حباب مانع از مطالعه فضاي خارج از آن مي‌شوند. حتي اندازه‌گيري اندازه و شكل حباب هم از داخل آن كار دشواري است.
كاوشگر وويجر ۱ در سال ۲۰۱۲ و كاوشگر وويجر ۲ در سال ۲۰۱۸ وارد فضاي ميان‌ستاره‌اي شدند. اين دو كاوشگر درحال‌حاضر به ترتيب ۲۱ ميليارد و ۲۷ ميليارد كيلومتر از زمين فاصله دارند و در آينده داده‌هاي بيشتري را از فضاي ميان‌ستاره‌اي ارسال خواهند كرد. اين دو كاوشگر مي‌توانند به سرنخ‌هايي جديد درباره‌ي چگونگي شكل‌گيري منظومه‌ي شمسي و چگونگي آغاز حيات در زمين برسند.
در سال ۲۰۱۴، فعاليت خورشيد افزايش يافت و بخش زيادي از طوفان‌هاي خورشيدي را به فضا روانه كرد. اين طوفان با سرعت نزديك به ۸۰۰ كيلومتر بر ثانيه از عطارد و زهره گذشت. پس از دو روز و طي مسافت ۱۵۰ ميليون كيلومتر به زمين رسيد. خوشبختانه ميدان مغناطيسي زمين محافظ خوبي در برابر پرتوهاي مخرب و قدرتمند اين طوفان بود.
يك روز بعد، طوفان گازي از مريخ عبور كرد و به حركت خود در كمربند سياركي و غول‌هاي گازي مشتري، زحل و اورانوس ادامه داد. سرانجام پس از دو ماه به نپتون رسيد كه در فاصله‌ي ۴/۵ ميليارد كيلومتري از مدار خورشيد قرار دارد. اين طوفان پس از گذشت ۶ ماه به فاصله‌ي ۱۳ ميليارد كيلومتري از خورشيد يا نقطه‌‌اي به‌نام شوك پاياني رسيد. در اين نقطه ميدان مغناطيسي خورشيد به اندازه‌ي كافي ضعيف بود. سرانجام سرعت طوفان خورشيدي پس از عبور از شوك پاياني به نصف كاهش پيدا كرد. وويجر ۲ با فناوري ۴۰ سال پيش اين گاز پلاسمايي را رصد كرد. داده‌هاي دريافتي با وجود حركت با سرعت نور پس از ۱۸ ساعت به زمين رسيدند. اين طوفان خورشيدي در حالي به وويجر ۲ رسيد كه اين كاوشگر هنوز داخل منظومه‌ي شمسي بود؛ اما تقريبا يك سال بعد، آخرين آثار باد خورشيدي در حال مرگ به وويجر ۱ رسيدند.
هليوسفر بزرگ‌تر از حد تصور است. هليوسفر را مي‌توان به قايقي در فضاي ميان‌ستاره‌اي تشبيه كرد كه خورشيد آن را براي محافظت از منظومه‌ي شمسي به وجود آورده است. هر دو كاوشگر وويجر از دماغه‌ي هليوسفر خارج شدند؛ اما هيچ اطلاعاتي درباره‌ي دم يا قسمت عقب هليوسفر وجود ندارد. به‌گفته‌ي النا پرورنيكوا، پژوهشگر فوق دكتراي آزمايشگاه فيزيك متخصصدي دانشگاه جانز هاپكينز:
طبق تخمين‌هاي دو كاوشگر وويجر، ضخامت هليوپاس (مرز هليوسفر) تقريبا يك واحد نجومي يا ۱۵۰ ميليون كيلومتر است. در اين منطقه فرآيندهاي پيچيده‌اي رخ مي‌دهد كه ما از آن‌ها بي‌خبريم.
حتي شدت بادهاي خورشيدي هم تأثير چنداني بر اندازه و شكل هليوسفر نمي‌گذارند. به‌طور كلي اتفاقات خارج از هليوسفر نسبت به رويدادهاي داخل آن از اهميت بيشتري برخوردار هستند. كاهش يا افزايش شدت بادهاي خورشيدي تأثير چشم‌گيري بر اندازه‌ي حباب هليوسفر نخواهد گذاشت اما اگر اين حباب به منطقه‌‌اي از كهكشان با بادهاي ميان‌ستاره‌اي متراكم يا كم تراكم وارد شود، ابعاد آن تغيير خواهد كرد.
به گفته‌ي پروورنيكوا، با درك هليوسفر مي‌توان گفت آيا در اين جهان تنها هستيم يا خير؛ زيرا هليوسفر از ما در برابر بمباران پرتوها و ذرات پرانرژي كشنده‌ي ميان‌ستاره‌اي به‌ويژه پرتوهاي كيهاني اعماق فضا محافظت مي‌كند. پرتوهاي كيهاني، هسته‌هاي اتم و پروتون‌هايي هستند كه با سرعتي نزديك به سرعت نور حركت مي‌كنند. اين پرتوها از انفجار ستاره‌ها يا فروپاشي كهكشان‌ها به سياهچاله‌ها يا ديگر رويدادهاي كيهاني سرچشمه مي‌گيرند. منطقه‌ي خارج از منظومه‌ي شمسي با باراني پايدار از اين ذرات زيراتمي پرسرعت احاطه شده است. به گفته‌ي جيمي رانكين، پژوهشگر هليوفيزيك دانشگاه پرينستون:
طبق داده‌هاي وويجر، خورشيد ۹۰ درصد از ذرات مضر كيهاني را فيلتر مي‌كند. اگر بادهاي خورشيدي وجود نداشتند احتمالا اثري از حيات هم روي زمين وجود نداشت.
به‌زودي سه كاوشگر ديگر ناسا به كاوشگرهاي وويجر در فضاي ميان‌ستاره‌اي ملحق خواهند شد. گرچه انرژي دو عدد از كاوشگرها به پايان رسيده است و داده‌هايي را ارسال نمي‌كنند. ماهواره‌ي Ibex ناسا، ماهواره‌ي كوچكي است كه از سال ۲۰۰۸ در مدار زمين قرار گرفت. اين كاوشگر ذراتي موسوم به اتم‌هاي پرانرژي خنثي را كشف كرد كه از مرز ميان‌ستاره‌اي عبور كردند. ايبكس، نقشه‌هايي چندبعدي از رويدادها و واكنش‌هاي مرز هليوسفر را تهيه مي‌كند.
طبق داده‌هاي ايبكس، مرز هليوسفر مي‌تواند متغير باشد؛ اما داستان وويجر كمي متفاوت است. با اينكه اين دو كاوشگر از هليوسفر خارج شده‌اند هنوز تحت ديگر آثار خورشيدي قرار دارند. براي مثال نور خورشيد را مي‌توان با چشم غيرمسلح از ستاره‌هاي ديگر مشاهده كرد. يا جاذبه‌ي خورشيد تا آن سوي هليوسفر توسعه يافته و باعث جذب كره‌اي دوردست از غبار و يخ‌هاي پراكنده به‌نام ابر اورت شده است.
با اينكه اجرام ابر اورت در فضاي ميان‌ستاره‌اي قرار دارند، به دور خورشيد مي‌چرخند. اين اجرام از آغاز منظومه‌ي شمسي دستخوش تغييرات اندكي شده‌اند بنابراين مي‌توانند به پرسش‌هاي كليدي مثل شكل‌گيري سيار‌ه‌ها يا چگونگي ظهور حيات در جهان پاسخ دهند. البته با دستيابي به داده‌هاي جديد، رازهاي زيادي برملا خواهد شد.
هم انديشي ها