كاوشگر وويجر فشار غيرمنتظرهاي را در لبهي منظومهي شمسي آشكار كرد
ستارهشناسهاي ناسا براساس دادههاي كاوشگرهاي وويجر و اندازهگيري حركت ذرات نوسانگر در لبهي خارجي منظومهي شمسي، متوجه فشار غيرقابل انتظاري در مرزهاي دوردست منظومهي شمسي شدند. بهگفتهي جيمي رنكين، اخترفيزيكدان دانشگاه پرينستون: «بخشهاي پرفشار ديگري هم وجود دارند كه فعلا در انديشه متخصصين گرفته نشدهاند»
شايد مجموعه ذراتي خارج از لبهي منظومهي شمسي وجود داشته باشند كه هنوز در محاسبات نيامدهاند يا شايد دماي خارج از منظومهي شمسي تنها كمي بيشتر از تخمينها باشد. پژوهشگرها توضيحهاي احتمالي بيشتري را براي اين پديده دارند. پلاسما به شكل باد خورشيدي از خورشيد منتشر ميشود و حبابي به نام هليوسفر را در اطراف آن تشكيل ميدهد. باد پلاسمايي كه چهارده ميليارد كيلومتر از خورشيد فاصله دارد به دليل از بين رفتن سرعت ذرات، انرژي خود را به مرور از دست ميدهد.
لبهي اين حباب كه پوشش خورشيدي يا heliosheath ناميده ميشود منطقهاي چگال است كه ذرات باردار از آن به بيرون ميافتد و قدرت ميدانهاي مغناطيسي كاهش مييابد. آنسوي اين مرز آشفته، ديوارهي نازكي به نام هيلوپاس وجود دارد؛ در اين بخش مه پلاسماي خورشيدي پراكنده ميشود و با حركت خورشيد در فضا تحت تأثير جزئي همسايههاي كهكشاني قرار ميگيرد. با اطلاعات موجود ميتوان به تخمينهاي تئوري از اين قسمت رسيد اما هيچ چيز به پاي شواهد دقيق نميرسد.
در اين بخش، بايد تعادلي بين فشار فضاي بين ستارهاي (به سمت داخل) و فشار هليوشيت(به سمت خارج منظومهي شمسي) برقرار شود. خوشبختانه دو كاوشگر وويجر موفق به عبور از اين قسمت شدهاند. با نگاهي به نمودار دستي ناسا در زير ميتوان بهتر اين فرايند را درك كرد.
وويجر ۱ تقريباً ۲۰ ميليارد كيلومتر با زمين فاصله دارد و در فضاي خلأ بين ستارهاي قرار دارد. وويجر ۲ هم فاصلهي زيادي با همزاد خود ندارد و مدتي پيش از منظومهي شمسي خارج شده است. هيچكدام از اين دو كاوشگر، اطلاعات زيادي را دربارهي فشارهاي فضاي بينستارهاي ارائه ندادهاند اما براساس بينظمي فعاليتهاي خورشيدي در منطقهاي موسوم به GMIR (منطقهي ادغام سراسري)، فرصتي براي حل اين مسئله فراهم شده است. بهگفتهي رنكين:
زمانبندي منحصربهفردي براي اين رويداد وجود دارد كه درست پس از ورود وويجر ۱ به فضاي بينستارهاي شاهد آن بوديم. با اينكه اين اتفاق اولين رويداد ثبت شده توسط وويجر است اما هنوز نياز به مطالعه دادههاي بيشتري از منطقهي heliosheath داريم چراكه فضاي بينستارهاي بهطور پيوسته در حال تغيير است
فعاليتهاي خورشيدي مانند فريادي در فضا، پالسي از ذرات را به دوردستها ارسال ميكنند. در سال ۲۰۱۲ يعني زمانيكه وويجر ۲ در منطقهي هليوشيت بود موفق به ثبت اين فريادها شد. درست سه ماه بعد وويجر ۱ هم آثار آن را حس كرد.
پژوهشگرها براساس هر كدام از مجموعه رصدها، فشار ۲۶۷ فمتوپاسكال را در قسمت لبه محاسبه كردند كه كسر كوچكي از فشار جوي قابل انتظار روي زمين است. شايد اين اثر به انديشه متخصصين كوچك برسد اما پژوهشگرها از آن شگفتزده شدند. بهگفتهي رنكين: «براساس بخشهاي شناختهشده از پژوهشهاي گذشته متوجه ميشويم مقدار جديد بزرگتر از مقدار گزارششده در گذشته است.»
پژوهشگرها همچنين موفق به محاسبهي سرعت امواج صوتي عبوري از مرز منظومهي شمسي شدند. سرعت اين امواج به ۳۱۴ كيلومتر بر ثانيه ميرسد كه هزار بار بيشتر از صوت عبوري از جو زمين است. يك شگفتي ديگر هم در راه بود:عبور موج هماهنگ با افت شدت ذرات پرسرعت موسوم به پرتوهاي كيهاني بود. با توجه به اينكه هر دو كاوشگر به دو طريق متفاوت اين اتفاق را تجربه كردند، اخترفيزيكدانها توانستند راز ديگري را حل كنند. بهگفتهي رنكين:«تلاش براي درك تغيير پرتوهاي كيهاني داخل و خارج از هليوشيت بهصورت يك سؤال حلنشده باقي مانده است.»
كاوشگرهاي وويجر شايد كمي قديمي باشند اما با توجه به شلوغي فضاي بيرون منظومهي شمسي جاي اميدواري است كه هنوز به كار خود ادامه ميدهند.
هم انديشي ها