– 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.