– Zarejestrowany przez sondę Voyager „dźwięk dzwoneczka” jest dowodem, że sonda przekroczyła granice Układu Słonecznego i znajduje się obecnie w „rzadkiej zupie naładowanych cząsteczek” – twierdzą naukowcy NASA. Dowodem są dokonane przez instrumenty pokładowe pomiary „fal tsunami”, wywołane przez serię erupcji na powierzchni Słońca.

Wizualizacja artystyczna przedstawiająca sondę Voyager I oraz obłok plazmy /NASA/

Wizualizacja artystyczna przedstawiająca sondę Voyager I oraz obłok plazmy /NASA/

Hasło „tsunami” niemalże wszystkim przywodzi na myśl wysoką na kilka metrów falę na morzu lub oceanie. Tymczasem takie „atrakcje” są obecne również w kosmosie – ich źródłem jest Słońce. Okazują się również „materiałem dowodowym” na to, że wystrzelona 5 września 1977 roku sonda przekroczyła heliopauzę, będącągranicą „bańki”, jaką jest heliosfera.

Kosmiczny spokój

– Zazwyczaj przestrzeń międzygwiezdna jest jak spokojne, ciche jezioro – wyjaśnia Ed Stone z Kalifornijskiego Instytutu Technologii w Pasadenie na przedmieściach Los Angeles (stan Kalifornia, USA), będący członkiem zespołu obsługującego sondę Voyager od 1972 roku.

– Wzburza się, gdy na Słońcu dochodzi do eksplozji, a wyrzucona wówczas materia przemierza przestrzeń wywołując drgania – wyjaśnia. Stan aktywności Słońca naukowcy określają po ilości rejestrowanych na jego powierzchni erupcji, tzw. koronalnych wyrzutów masy.

Plazmowe tsunami

Gwiazda „wypluwa” wówczas miliardy ton elektronów i protonów oraz jonów cięższych pierwiastków helu, tlenu i żelaza w postaci obłoku plazmy. Masa materii, tłumaczą naukowcy, rozchodzi się po kosmosie na podobieństwo tsunami.

– Taka właśnie „fala słonecznego tsunami” wywołała wibracje plazmy obecnej w przestrzeni międzygwiezdnej, co instrumenty pokładowe odnotowały jako swoisty „dźwięk dzwoneczka” – potwierdza Stone.

Ów dźwięk stanowi dowód, że sonda po 37 lat podróżyprzekroczyła heliopauzę – granicę, na której wiatr słoneczny zatrzymuje się, nie mogąc przeciwstawić się ciśnieniu materii międzygwiezdnej.

 

Podwójne źródło

Voyager odnotował kilka takich fal – pierwszą już 2012 roku, która była zbyt słaba, by zwrócić wówczas uwagę naukowców. Jej przejście wykryto dopiero po uderzeniu drugiej „fali tsunami” zarejestrowanej w marcu 2013 roku przezczujniki promieniowania kosmicznego. Pomiarów dokonał również instrument służący do pomiarów drgań plazmy.

– Podczas gdy instrument służący do pomiarów promieniowania kosmicznego pozwala nam tylko stwierdzić, dlaczego dzwonek zadźwięczał, to czujnik przeznaczony do pomiarów plazmy mierzy częstotliwość tego dźwięku – wyjaśnił Stone.

 

Dźwięczny dowód

To właśnie wzbudzone przez falę wibracje stanowią kluczowy dowód na pokonanie przez sondę granicy i przedostanie się do przestrzeni międzygwiezdnej.

– Chodzi o zagęszczenie plazmy, warunkujące częstotliwość drgań wywoływanych przez falę – zauważa Stone.

Zespół analizując częstotliwość zarejestrowanych wibracji obliczył, że gęstość plazmy otaczającej wówczas Voyagera była około 40 razy większa. Otrzymany wynik umożliwił sprecyzowanie, jak daleko od Ziemi znajduje się sonda.

Polecane: