کشف جدید فضاپیمای وویجر در فضای میان ستاره‌ای

فضاپیمای وویجر افزایش محسوس چگالی را در فضای میان‌ستاره‌ای کشف کرد

فضاپیمای وویجر ۲ در نوامبر ۲۰۱۸ پس از سفر حماسی ۴۱ ساله‌ی خود بالاخره از مرز نفوذ خورشیدی منظومه‌‌ی شمسی عبور کرد و وارد فضای میان‌ستاره‌ای شد؛ اما مأموریت این کاوشگر هنوز به پایان نرسیده است و همواره اطلاعاتی را درباره‌ی فضای آنسوی منظومه‌ شمسی به زمین ارسال می‌کند. در ادامه این مطلب از مجله دلتا درباره این کشف جدید بخوانید.

فضاپیمای وویجر ۲ در مسیر خود با شگفتی‌های جدیدی روبه‌رو می‌شود. هرقدر این کاوشگر از خورشید دورتر شود، فضای چگال‌تری را تجربه می‌کند. البته پیش از این کاوشگر وویجر ۱ که در سال ۲۰۱۲ وارد فضای میان‌ستاره‌ای شد و طیف چگالی مشابهی را در موقعیتی دیگر کشف کرد.

داده‌های جدید فضاپیمای وویجر ۲ نه‌تنها کشف وویجر ۱ را تأیید می‌کنند بلکه ثابت می‌کنند افزایش چگالی، یکی از ویژگی‌های واسطه‌ میان‌ستاره‌ای محلی (VLIM) است. لبه‌ منظومه شمسی را می‌توان بر اساس مرزهای مختلف آن تعریف کرد اما مرزی که کاوشگرهای وویجر از آن عبور کردند، هلیوپاس (هورسپهر) نامیده می‌شود. این مرز بر اساس بادهای خورشیدی تعریف می‌شود. حباب منظومه‌ شمسی یا هلیوسفر مجموعه‌ای از بادهای فراصوتی ثابت از پلاسمای یونیزه است که از خورشید در تمام جهات منتشر می‌شوند و هیلوپاس نقطه‌ای است که در آن فشار بادها به اندازه‌ی کافی قوی نیستند.

به فضای خارج از هلیوسفر VLIM یا واسطه‌ میان‌ستاره‌ای محلی گفته می‌شود. شکل هلیوسفر کاملا کروی نیست بلکه بیضی شکل است. به‌طوری‌که دم آن در سمت خورشید و دماغه آن در جهت مدار منظومه شمسی در راه شیری قرار دارد.

فضا کاملا از خلاء تشکیل نشده است و در آن ماده، هرچند با چگالی پائین وجود دارد. در منظومه‌ شمسی، بادهای خورشیدی دارای چگالی الکترون و پروتونی میانگین بین ۳ تا ۱۰ ذره در سانتی‌متر مکعب هستند اما این چگالی با دور شدن از خورشید کاهش می‌یابد.

چگالی میانگین الکترونی فضای میان‌ستاره‌ای در راه شیری، ۰.۰۳۷ ذره بر سانتی‌متر مکعب محاسبه شد. چگالی پلاسمای خارج از هلیوسفر هم تقریبا برابر با ۰.۰۰۲ الکترون بر سانتی‌متر مکعب است. با عبور کاوشگرهای وویجر از هلیوپاس، ابزارهای علمی موج پلاسمای آن‌ها، چگالی الکترونی پلاسما را ازطریق نوسان‌های پلاسما کشف کردند.

وویجر ۱ در ۲۵ آگوست ۲۰۱۲ در فاصله ۱۲۱/۶ واحد نجومی از زمین (۱۲۱.۶ برابر فاصله‌ی بین زمین و خورشید یا دقیقا ۱۸/۱ میلیارد کیلومتر) از هورسپهر عبور کرد. وویجر ۱ در ۲۳ اکتبر ۲۰۱۳ در فاصله ۱۲۲/۶ واحد نجومی (۱۸/۳ میلیارد کیلومتر)، موفق به کشف چگالی پلاسمایی ۰.۰۵۵ الکترون بر سانتی‌متر مکعب شد.

از طرفی فضاپیمای وویجر ۲ هم پس از طی مسیری طولانی و عبور از مشتری، زحل، اورانوس و نپتون در تاریخ ۵ نوامبر ۲۰۱۸ در فاصله‌ی ۱۱۹ واحد نجومی (۱۷/۸ میلیارد کیلومتر) از هورسپهر عبور کرد. این کاوشگر در تاریخ ۳۰ ژانویه‌ی ۲۰۱۹ در فاصله‌ی ۱۱۹/۷ واحد نجومی (۱۷/۹ میلیارد کیلومتر)، چگالی پلاسمایی ۰/۰۳۹ الکترون بر سانتی‌متر مکعب را کشف کرد که بسیار نزدیک به اندازه‌گیری وویجر ۱ بود.

هر دو کاوشگر افزایش چگالی را گزارش کردند. فضاپیمای وویجر ۱ مجددا پس از طی مسافت ۲۰ واحد نجومی (۲/۹ میلیارد کیلومتر)، افزایش چگالی حدودا ۰/۱۳ الکترون بر سانتی‌متر مکعب را گزارش کرد. اما اکتشافات وویجر ۲ در ژوئن ۲۰۱۹ نشان‌دهنده‌ افزایش چگالی قابل توجهی در حدود ۰/۱۲ الکترون بر سانتی‌متر مکعب است. این چگالی در فاصله‌ ۱۲۴/۲ واحد نجومی (۱۸/۵ میلیارد کیلومتری) به ثبت رسید. این مقادیر شاید بسیار اندک باشند اما برای جلب توجه کافی هستند؛ زیرا عامل اصلی آن‌ها مشخص نیست.

بیشتر بخوانید: بامداد چهارشنبه فضاپیمای اسیریس رکس ناسا توانست عملیات خود در سیارک بنو را با موفقیت انجام دهد. در مطلب «نمونه‌برداری فضاپیمای اسیریس رکس ناسا از سیارک بنو» بخوانید.