Ученые рассказала о последних находках «Вояджеров»

5 ноября 2018 года «Вояджер-2» стал вторым в истории функционирующим космическим зондом, покинувшим пределы гелиосферы (области вокруг Солнца, в которой доминируют солнечный ветер и магнитные поля) и вышедшим в межзвездное пространство. Вряд ли конструкторы станции даже в самых смелых мечтах рассчитывали на подобное долголетие, ведь номинальный срок работы аппаратов «Вояджер» составлял всего 4 года. И, тем не менее, оба зонда все еще в строю и поддерживают связь с Землей.

Станции «Вояджер» создавались с вполне определенной целью: для исследования планет-гигантов. Тем не менее, на их борту имеется несколько инструментов, которые можно использовать для изучения параметров окружающей среды. Передаваемые ими данными являются уникальными — ведь аппараты находятся там, где раньше никогда не бывал ни один земной посланец. 27 марта на сайте NASA был опубликован пресс-релиз, рассказывающий о том, что же обнаружили «Вояджеры» в межзвездном пространстве.

Одним из основных рабочих инструментов миссии является магнитометр. Опубликованный NASA график демонстрирует, что когда «Вояджер-1» еще находился внутри гелиосферы, аппарат регистрировал значительные колебания магнитных полей. Они были вызваны солнечной активностью. Однако после того, как «Вояджер-1» вышел в межзвездное пространство, колебания прекратились. Измеряемая аппаратом сила магнитных полей почти не изменилась, однако Солнце больше не оказывает на них никакого влияния. По словам ученых, после того, как «Вояджер-2» вышел в межзвездное пространство, он зафиксировал аналогичный эффект.

Другой важный инструмент на борту «Вояджеров», используемый для определения характеристик окружающей среды — детектор частиц CRS (Cosmic Ray Subsystem). Он определяет количество заряженных частиц низких энергий (5 МэВ) и частиц высоких энергий (70 МэВ). Основным источником первых является Солнце, вторые попадают в Солнечную систему из межзвездного пространства.

Построенные на основании данных CRS графики демонстрируют, что по мере приближения к границе межзвездного пространства, количество частиц низких энергий начало уменьшаться, а высоких энергий наоборот, увеличиваться. После того, как аппараты покинули гелиосферу, произошел резкий «обрыв». Сейчас приборы «Вояджеров» практически не регистрируют частиц низких энергий.

В отличие от «Вояджер-1», у «Вояджер-2» имеется функционирующий инструмент для изучения плазмы PLS (Plasma Spectrometer). Ученые с нетерпением ждали результатов его первых измерений за пределами гелиосферы. PLS продемонстрировал, что плазма межзвездного происхождения имеет большую плотность, но меньшую скорость и температуру, нежели производимая Солнцем плазма. Это связано с тем, что поток набегающей межпланетной плазмы скапливается у границ гелиосферы.

Также PLS показал, что происходит с солнечной плазмой по мере приближения к границе межзвездного пространства. Верхний график демонстрирует, что скорость исходящей от Солнца плазмы уменьшается и падает до нуля. Затем поток плазмы отклоняется наружу. Это видно по двум нижним графикам, показывающим скорость вверх/вниз и поперечную скорость. Грубо говоря, поток солнечного ветра сталкивается с межзвездной средой и отбрасывается обратно, подобно волнам, ударяющим по склонам скал.

У «Вояджера-1» и «Вояджера-2» в запасе имеется еще несколько лет работы в межзвездном пространстве. По оценкам инженеров, вырабатываемой их радиоизотопными генераторами энергии хватит, чтобы станции смогли поддерживать связь с Землей где-то до 2025 года.