Lokaciji obeh Voyagerjev v letu 2018 glede na heliosfero. Kako daleč sta, je vidno že iz majhnosti osrednjih obročev (tirnic planetov). Zadnji znani planet se nahaja 30 astronomskih enot od Sonca, Popotnika sta več kot trikrat dlje. Kaj pa pomenijo izrazi? Heliosfera (heliosphere) je celotno območje, kjer prevladujejo delci Sonca, zdaj pa še malo o podkategorijah. V modrem balončku so Sončevi delci hitrejši od zvoka, na robu pa nastane terminacijski šok (termination shock), kjer se upočasnijo pod to hitrost. Učinek je podoben tistemu, ko voda iz pipe na dnu korita ustvari krogec - rob krogca je
Lokaciji obeh Voyagerjev v letu 2018 glede na heliosfero. Kako daleč sta, je vidno že iz majhnosti osrednjih obročev (tirnic planetov). Zadnji znani planet se nahaja 30 astronomskih enot od Sonca, Popotnika sta več kot trikrat dlje. Kaj pa pomenijo izrazi? Heliosfera (heliosphere) je celotno območje, kjer prevladujejo delci Sonca, zdaj pa še malo o podkategorijah. V modrem balončku so Sončevi delci hitrejši od zvoka, na robu pa nastane terminacijski šok (termination shock), kjer se upočasnijo pod to hitrost. Učinek je podoben tistemu, ko voda iz pipe na dnu korita ustvari krogec - rob krogca je "terminacijski šok". Vse naprej je sončna vreča. V1 je iz nje izstopil, V2 pa še ne. Foto: NASA/JPL-Caltech
Voyager deluje že več kot 40 let. Opremljen je s ploščo podatkov o Zemlji in ljudeh, če ga slučajno kdaj zajame kakšna nezemeljska civilizacija. Foto: NASA/JPL-Caltech
Voyager
Še prostorska 3D-ponazoritev potovanja. Tirnice planetov so barve v sredini. Prvi mehur se konča s terminacijskim šokom, drugi s heliopavzo. Najtemnejša črnina je medzvezdni prostor. Foto: Nasa
Repi zvezd
Od smeri potovanja in pihanja medzvezdnega medija (pa tudi cikla dejavnosti konkretne zvezde) je odvisno, kako velika in kakšne oblike bo heliosfera. V eno smer je lahko krajša, v drugo daljša - lahko tudi v obliki repa. Zvezde lahko namreč za seboj puščajo rep iz izpihanih delcev in drugega sistemskega materiala, podobno kot to počnejo kometi. Na kolažu primeri zvezd LLOrionis, BZ Cam in Mira. Podatki dozdajšnjih misij sicer nakazujejo, da Sonce za seboj ne pušča dolgega repa oz. da heliosfera in izrazito podolgovata v eno smer. Foto: NASA/HST/R.Casalegno/GALEX

Sonda Voyager 2 je bila izstreljena pred 41 leti. V dolgotrajnem potovanju je dosegla oddaljenost 17,7 milijarde kilometrov stran od Zemlje. S hitrostjo več kot 55.000 kilometrov na uro neutrudno drvi v smeri medzvezdnega prostora. Ni daleč trenutek, ko bo vanj tudi vstopila, piše v Nasinem sporočilu za javnost.

V svoji okolici namreč zaznava indikacije, da bi se morala kmalu zgoditi izrazita sprememba. Vse več je delcev, ki prihajajo od tujih zvezd, t. i. kozmičnih žarkov. To je pomenljivo, saj je podobno zaznavala sonda dvojčica, Voyager 1, ki je le tri mesece pozneje kot prvi izdelek človeških rok vstopila v medzvezdni prostor.

Medzvezdni prostor je tukaj definiran kot področje, kjer prevladujejo delci tujih zvezd. Voyager 2 je še vedno v heliosferi, območju, kjer še vlada vpliv sončnega vetra in magnetnega polja.

Heliosfera, sončna vreča in sorodno
Ko Sonce "gori", nenehno v vse smeri piha svoje delce (sončno plazmo). Ko ti potujejo, narivajo vmesno snov oziroma delce drugih zvezd. Na neki točki, ki se ji reče terminacijski šok, se upočasnijo pod hitrost zvoka in preusmerijo. Voyager 2 ga je prečkal leta 2007 in odtlej potuje po območju sončne vreče. Ključno je vprašanje, kdaj bo dosegel heliopavzo, področje, kjer dejansko začne prevladovati snov drugih zvezd.

Fizikalne zakonitosti interakcije med regijama še niso dobro poznane, zato tudi povečana količina tujih delcev, ki jo merijo z instrumentom CRS, ne pomeni nujno, da bo Voyager 2 kmalu zunaj. Gre namreč v drugo smer kot V1, je na drugi lokaciji sončne vreče in redosled izstopa bo morebiti drugačen, sporočajo Nasini znanstveniki.
"Zaznavamo spremembe v okolici Voyagerja 2, o tem ni nobenega dvoma. V prihodnjih mesecih se bomo še veliko naučili, saj ne vemo in ne moremo napovedati, kdaj bomo dosegli heliopavzo. Samo ena stvar je gotova – nismo še tam," je izjavil glavni znanstvenik misije Ed Stone.
Oddaljeno območje, veliko neznanega
Tudi v prvem primeru izstopa je bilo nekaj zmede. Sprva so namreč znanstveniki predvidevali, da se bodo ob izstopu zgodile jasne in velike spremembe v magnetnem polju, ker pa jih ni bilo, so vse glasneje izražali dvome. Zaplet so na koncu razrešili s priznanjem, da so bili dotedanji modeli heliosfere pač neustrezni. Predvidevali so namreč, da je sončna vreča na zunanji strani obložena s t. i. lokastim šokom (bow shock) – očitno ni. Za razlago je pozneje poskrbela sonda IBEX.

Težava pri Voyagerju 1 je bila tudi v tem, da ključni instrument za merjenje plazme ni deloval. Poškodoval se je davno tega, med obiskom Jupitra, kjer mu je poškodbe zadalo močno sevanje planeta. Znanstveniki so zato morali poiskati obvod; gostoto delcev v okolici so naračunali s pomočjo vibracij, ki so nastale ob večji Sončevi nevihti.

Voyager 2 ima ta ključni instrument – Plasma Science (PLS) – še delujoč, zato bo lahko prehod v medzvezdni prostor jasneje kartiral. Zanimivost: glavni inženir instrumenta PLS za obe sondi je bil Slovenec Anton Mavretič (več v intervjuju izpred let).

Povedno je tudi dejstvo, da se V2 meji bliža kar šest let pozneje. Res je, da potuje počasneje. A pomembnejši dejavnik je v tem primeru dejavnost Sonca, ki gre skozi 11-letne cikle. Bolj kot je Sonce dejavno, širša je heliosfera, in obratno. Meja se torej spreminja.

Kaj pomeni izstopiti iz Osončja
V medijih se ob imenu Voyager pogosto pojavi fraza "izstop iz Osončja". Ali to drži, je odvisno od definicije Osončja oziroma Sončevega sestava, ki ni zacementirana. Če se meja postavi pri orbiti zadnjega (znanega) planeta, jo je Voyager 1 prečkal že davno, saj je tirnica Neptuna približno 30 astronomskih enot (povprečnih razdalj med Zemljo in Soncem) stran. Če za mejo izberemo območje Sončevega magnetnega polja in njegovega vetra, kakor so jo postavili v reviji Science, jo je prečkal pred leti. Če pa definicija temelji na prevladujočem gravitacijskem vplivu Sonca, je vprašanje, ali bo ob prehodu naša civilizacija še obstajala. Ta namreč vključuje tudi ogromen (a še vedno teoretičen!) Oortov oblak, dom ledenih teles, kometov in pritlikavih planetov, ki jo bo V1 prečkal predvidoma čez kakšnih 30.000 let.

Voyager 1 je v medzvezdni prostor vstopil pri oddaljenosti 121 astronomskih enot (povprečnih razdalj med Zemljo in Soncem).

Daleč za obema je tretja tovrstna sonda, New Horizons, ki je 42 astronomskih enot stran od nas. Potika se po Kuiperjevem pasu, kjer bo na novega leta dan obletela eno izmed tamkajšnjih teles (Ultima Thule), kar bo prvi tovrstni dosežek v zgodovini. Daleč sta sicer še sondi Pioneer 10 in Pioneer 11, a sta davno tega ugasnili.

Video 1: Dozdajšnje potovanje Voyagerjev. (Vizualizacija je zanimiva tudi zato, ker lepo ponazori, kako težnost planetov sondi pospeši in "izstreli" v drugo smer.)

Video 2: Nekaj fotografij, ki sta jih posneli sondi dvojčici