Человечество стало галактическим: "Вояджер" покинул Солнечную систему

Теперь об этом объявлено официально: человечество сделало еще один шаг из "колыбели" — первый искусственный объект, космический долгожитель "Вояджер-1" вышел за границу Солнечной системы, попав в межзвездную среду.

"Вояджер" смело проник туда, куда не проникал ни один зонд до этого, совершив тем самым одно из самых значительных технологических достижений в анналах истории науки, и поскольку он проник в межзвездное пространство, это открывает новую главу в человеческой науке", — сказал заместитель руководителя НАСА Джон Грансфелд (John Grunsfeld), чьи слова приводятся в сообщении американской ассоциации содействия развитию науки (AAAS).
"Возможно, будущие исследователи дальнего космоса выловят "Вояджер", нашего первого межзвездного посланца, и задумаются о том, как этот отважный зонд помог сделать реальным их будущее", — добавил Грансфелд.
Сейчас НАСА не жалеет фанфар, однако дело в том, что сам исторический "шаг" был сделан еще год назад, в августе 2012 года. Тогда некоторые ученые заявляли, что граница гелиосферы пройдена, но НАСА опровергло эти утверждения, назвав их преждевременными.

Где граница?

На краю Солнечной системы нет пограничных столбов и контрольно-следовой полосы, и границей считается предел гелиосферы — пузыря, заполненного солнечным ветром, потоком заряженных частиц, который "выметает" все в околосолнечном пространстве. Уходя от светила, частицы постепенно "сбрасывают" скорость, и в какой-то момент их "напор" оказывается слишком низким, чтобы преодолеть сопротивление межзвездной плазмы. 
Здесь солнечный ветер резко замедляется, возникает ударная волна, и именно здесь находится граница гелиосферы — гигантского пузыря, заполненного солнечным ветром и веществом солнечного происхождения. За этой границей находится межзвездная среда и межзвездный газ, свойства которого кардинально отличаются от "внутрисолнечного".

"Вояджер-1" преодолел границу ударной волны еще в 2004 году, и с тех пор летел внутри гелиомантии — области, заполненной сжатым и турбулентным "солнечным" газом. Ученые все эти годы ждали, когда же он проникнет в гелиопаузу — область, где солнечного ветра уже нет, то есть выйдет в межзвездное пространство. К настоящему моменту аппарат удалился на расстояние около 125 астрономических единиц — в 125 раз дальше среднего расстояния от Солнца до Земли.
"Мы ожидали, что гелиопауза будет на расстоянии около 140 астрономических единиц. Когда в августе 2012 года мы обнаружили резкие колебания параметров космических лучей, это стало для нас большим сюрпризом", — сказал РИА Новости Владислав Измоденов, завлабораторией Института космических исследований РАН, который участвует в другом гелиосферном проекте НАСА — в исследованиях с помощью зонда IBEX. 

Тогда приборы на борту аппарата зафиксировали резкое увеличение потока галактических частиц и одновременно практически полное исчезновение энергичных заряженных частиц гелиосферного происхождения. "Сразу стало очевидно, что "Вояджер" вошел в новую область космического пространства", — говорит Измоденов.

Однако НАСА не стало делать громких заявлений. По их мнению, говорить о выходе в межзвездное пространство было рано — приборы зонда не зафиксировали смены направления силовых линий магнитного поля с "солнечного" на "галактическое", а, значит, аппарат пока находился в гелиосфере.

Позже в научных журналах появилось еще несколько статей, авторы которых доказывали, что "Вояджер" уже "снаружи". Но научный руководитель проекта Эд Стоун всякий раз заявлял о преждевременности подобных выводов.

"Мы повскакивали со стульев"

Последней каплей стали данные с плазменно-волнового прибора PWS на борту зонда, полученные группой Дона Гарнетта из университета Айовы. Он и его коллеги проанализировали данные о волновых электрических характеристиках плазмы вокруг "Вояджера" и обнаружили, что концентрация электронов составляет около 0,08 на кубический сантиметр — это примерно в 10 раз меньше, чем должно быть в гелиосфере. 

"Мы буквально выпрыгнули со своих стульев, когда увидели этот график в наших данных — они показали нам, что космический аппарат был в абсолютно новом регионе, свойства которого были сопоставимы с тем, что мы ожидали встретить в межзвездном пространстве, и полностью отличающиеся от тех, что были внутри "солнечного пузыря". Очевидно, что мы прошли сквозь границу между солнечной и межзвездной плазмой, возможно в августе 2012 года", — говорит Гарнетт.
"Почему гелиосфера оказалась ближе, чем мы считали — это еще предстоит понять. У нас есть некоторые идеи, но их предстоит еще прорабатывать", — отметил Измоденов.

"Водородная стенка"

Вместе с тем, как говорит Измоденов, пока нельзя говорить о том, что аппарат "чувствует" межзвездную среду такой, какая она есть.

"Мы вышли в область межзвездной среды, которая "знает" о существовании солнечного ветра. То есть, солнечный ветер вытесняет межзвездную среду, образуя такой "пузырь". Из-за того, что он вытесняет межзвездную среду, меняются ее параметры", — сказал ученый.
По его словам, впереди аппарат ждет еще так называемая "водородная стенка" — зона повышенной концентрации атомов и ионов водорода, существование который было предсказано российскими астрофизиками в 1991 году.
"До невозмущенной звездной среды еще далеко — не менее 20-40 астрономических единиц", — добавил ученый.