Чи покинули апарати Voyager-1 та Voyager-2 межі Сонячної системи

Чи покинули апарати Voyager-1 та Voyager-2 межі Сонячної системи
Геліосфера Сонця і космічні апарати. Ілюстрація НАСА

Вже більше сорока років, як відбувся старт апаратів Voyager-1 та Voyager-2. Починаючи з 2004 року медіа ресурси вже кілька разів інформували мешканців планети про неймовірне: апарати залишили сонячну систему, перетнувши її межу, та опинилися у міжзоряному просторі.

Це правда, але лише часткова правда – апарати Voyager-1 та Voyager-2 і справді перетнули якійсь межі, опинившись у міжзоряному просторі, але Сонячної системи й досі не покинули.

Тепер про те, як таке можливо.Згадайте вогнище. Згадайте, як всі навколо нього сидять, але на певній відстані – близько до нього неможливо підійти, бо багаття створює безпосередньо навколо себе бульбашку, сферу невидимої зони надвисокої температури, яка і не дозволяє наблизитися достатньо близько, щоб не отримати опіки навіть на відстані. Ця невидима сфера має межу і до цієї межі влада розпеченого повітря від вогнища абсолютна, а за цією межею вже достатньою безпечно, доволі гаряче, але ж безпечно.

Так навколо вогнища утворюється друга зона – умовна сфера, де влада вогнища вже не абсолютна, зона, в якій відбувся певний баланс між розігрітим повітрям вогнища та оточуючим прохолодним повітрям. Ця друга сфера, як і все в цьому Всесвіті, теж має свою межу, за якою ми відчуваємо приємне тепло, ніц нічим не ризикуючи. В цій зоні вже велика влада оточуючого прохолодного повітря, але все ще доволі тепло. І ця сфера теж має свою межу, за нею тепло від вогнища вже не відчувається.

В цій зоні панує прохолодне оточуюче повітря, вплив вогнища повністю відсутній. Всі ці сфери та їхні межі доволі умовні, бо якщо багаття буде більшим, то й всі сфери стануть більшими, розширивши свої межі на більшу відстань.

Це умовний приклад, що дозволяє схематично зрозуміти, які межі Voyager-1 та Voyager-2 перетнули, а які й досі ні.

Завдяки малюнку NASA ви можете відчути та зрозуміти певні аспекти геліосфери Сонця. Наше Сонце, наша вогняна куля – це і є вогнище. Такі сфери з умовними межами мають всі зірки у Всесвіті, всі вогняні кулі Всесвіту.

На відміну від наведеного прикладу, геліосфера Сонця утворюється плазмою, яку наша зірка викидає щосекунди, і цей потік частинок ми називаємо сонячним вітром. Крім цього Сонце, на відміну від звичайного багаття, ще й рухається, тому ця невидима бульбашка з частинок розтягується і у підсумку з’являється хвіст, як у комети.

Читайте також:  Космічний зонд Voyager-2 покинув Сонячну систему

У найближчій сфері безпосередньо навколо Сонця швидкість частинок сонячного вітру сягає від 300 км/с до 1200 км/с і щільність та енергія таких частинок в цій зоні найвища, а влада нашої вогняної кулі абсолютна. Закінчується ця зона межею ударної хвилі (termination shock), яка знаходиться на відстані 75-90 астрономічних одиниць від Сонця (за астрономічну одиницю прийнята середня відстань від Сонця до Землі, а саме 150.000.000 кілометрів).

Де закінчується влада Сонця

Таке коливання відстані обумовлено тим, що наша вогняна куля не світить щодня з однаковою інтенсивністю. І ось саме цю умовну межу Voyager-1 подолав у 2004-му році, а Voyager-2 у 2007-му. Далі розпочинається зона, де влада нашої рідної вогняної кулі вже перестає бути абсолютною – енергія частинок знижується, а швидкість падає до рівня 100 км/с. Саме з такою швидкістю рухаються вже частинки міжзоряного простору і в цій зоні створюється певний баланс, тому, починаючи з наступної зони геліосферної мантії (heliosheath), поступово свою владу набуває міжзоряний простір. Закінчується ця зона межею під назвою геліопауза (heliopause).

Саме після неї влада сонячних частинок втрачається остаточно і розпочинається безмежна влада частинок міжзоряного простору. Знаходиться ця межа на відстані 100-120 астрономічних одиниць від Сонця і Voyager-1 подолав її у 2012-му році, а Voyager-2 у 2018-му. Ось про ці межі преса і розповідала кожного разу. А де ж тоді справжня межа?Уявіть, що ви купили гарний та пружний матрац. Не хвилястий, а рівний-рівний. Коли ви на цей матрац сідаєте, то в ньому під вашою вагою утворюється заглибина. Якщо ви уважно подивитесь на межі цієї штучної заглибини, то обов’язково побачите, що вони знаходяться на певній відстані від вашого безпосереднього місця сидіння.

Якщо ви поставите невеличкий м’ячик безпосередньо на саму межу, то м’ячик сумно залишатиметься на місці, але якщо ви цей м’ячик трохи підштовхнете, то він радо скотиться до свого центру Всесвіту, тобто до вас. Ось така межа, де м’ячик залишається на місці, називається гравітаційною межею, що утворює іншу, вже гравітаційну сферу, яка називається сфера Гілла. Межа сфери Гілла – це межа, коли одне космічне тіло нездатне гравітаційно утримувати інше, тобто це межа, за якою гравітаційна влада над іншими космічними тілами зникає назавжди.

Читайте також:  Як показати масштаби Сонячної системи - відео

Сфера Гілла є у всіх космічних тіл Всесвіту – і у зірок, і у планет, тобто у всіх, хто має масу. Навіть кожний з вас, хто зараз читає цей пост, теж має свою особисту сферу Гілла.

У Землі, наприклад, її сфера Гілла буде набагато меншою ніж у Юпітера, проте істотно більшою, ніж у Місяця. Про точки Лагранжа, які знаходяться на стику сфер Гілла двох сусідніх масивних тіл, якось іншим разом.Так ось, саме цю межу наука і вважає справжньою межею будь-якої зіркової системи. Знаходиться ця межа у всіх на різній відстані – маса у всіх тіл різна, тому провести її однаково для всіх неможливо.

На момент написання цього посту Voyager-1 відлетів від нашого Сонця більше ніж на 154 астрономічних одиниці, а Voyager-2 – більше ніж на 128. Тепер постає доречне питання, де ж знаходиться гравітаційна межа нашої Сонячної системи.

За межами Сонячної системи «Вояджер-2» наштовхнувся на ...ущільнений космос

Приготувалися? На відстані мінімум 80.000 астрономічних одиниць, тому Voyager-1 та Voyager-2 летять назустріч своїй Всесвітній славі і цю межу, остаточно і вже по-справжньому залишивши сонячну систему, вони перетнуть дуже не скоро: швидкість Voyager-1 17 км/с, це трохи більше 3,5 астрономічних одиниць на рік, таким чином він вилетить за межі сонячної системи мінімум через 25.000 років; швидкість Voyager-2 менша – 15 км/с, тому він це зробить десь через 30.000 років. До речі, відстань до найближчої зірки 271.210 астрономічних одиниць.

Посилання на сайт NASA, де в будь-яку мить можна дізнатися, на яку відстань відлетіли від Сонця та Землі апарати Voyager-1 та Voyager-2: https://voyager.jpl.nasa.gov/.

Костянтин Ладуренко

Раніше повідомлялося про те, що за межами Сонячної системи апарат Voyager-2 наштовхнувся на ущільнений космос.

Залишити відповідь

*