ยานสำรวจอวกาศใดที่ค้นพบนอกระบบสุริยะ

2024 ผู้เขียน: Seth Attwood | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 16:17

ในเดือนพฤศจิกายน 2018 หลังจากการเดินทาง 41 ปี เรือโวเอเจอร์ 2 ได้ข้ามพรมแดนที่อิทธิพลของดวงอาทิตย์สิ้นสุดลงและเข้าสู่ห้วงอวกาศ แต่ภารกิจของยานสำรวจน้อยนั้นยังไม่เสร็จสิ้น - มันยังคงทำการค้นพบที่น่าทึ่งต่อไป

ในปี 2020 ยานโวเอเจอร์ 2 ค้นพบบางสิ่งที่น่าทึ่ง: ความหนาแน่นของอวกาศเพิ่มขึ้นตามระยะห่างจากดวงอาทิตย์

ยานโวเอเจอร์ 1 ได้ส่งตัวบ่งชี้ที่คล้ายกันมายังโลก ซึ่งได้เข้าสู่อวกาศระหว่างดวงดาวในปี 2555 ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มความหนาแน่นอาจเป็นคุณลักษณะของสสารในอวกาศ

ระบบสุริยะมีหลายขอบเขต ซึ่งหนึ่งในนั้นเรียกว่าเฮลิโอพอส ถูกกำหนดโดยลมสุริยะ หรือค่อนข้างจะอ่อนตัวลงอย่างเห็นได้ชัด อวกาศภายในเฮลิโอพอสคือเฮลิโอสเฟียร์ และนอกนั้นคือสสารระหว่างดาว แต่เฮลิโอสเฟียร์ไม่กลม ดูเหมือนวงรีมากกว่าซึ่งระบบสุริยะอยู่ที่ขอบชั้นนำและมีหางยาวอยู่ด้านหลัง

ยานโวเอเจอร์ทั้งสองข้ามเฮลิโอพอสที่ขอบชั้นนำ แต่อยู่ภายในความแตกต่าง 67 องศาในละติจูดเฮลิโอกราฟิกและ 43 องศาในลองจิจูด

อวกาศระหว่างดวงดาวมักจะถูกมองว่าเป็นสุญญากาศ แต่ก็ไม่เป็นความจริงทั้งหมด ความหนาแน่นของสสารนั้นต่ำมาก แต่ก็ยังมีอยู่ ในระบบสุริยะ ลมสุริยะมีความหนาแน่นเฉลี่ยของโปรตอนและอิเล็กตรอนตั้งแต่ 3 ถึง 10 อนุภาคต่อลูกบาศก์เซนติเมตร แต่จะต่ำกว่าดวงอาทิตย์มาก

ความเข้มข้นเฉลี่ยของอิเล็กตรอนในอวกาศระหว่างดวงดาวของทางช้างเผือกอยู่ที่ประมาณ 0.037 อนุภาคต่อลูกบาศก์เซนติเมตร และความหนาแน่นของพลาสมาในเฮลิโอสเฟียร์ชั้นนอกถึงประมาณ 0.002 อิเล็กตรอนต่อลูกบาศก์เซนติเมตร เมื่อยานโวเอเจอร์ข้ามเฮลิโอพอส เครื่องมือของพวกมันบันทึกความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในพลาสมาผ่านการสั่นของพลาสมา

ยานโวเอเจอร์ 1 ข้ามเฮลิโอพอสเมื่อวันที่ 25 สิงหาคม 2555 ที่ระยะทาง 121.6 หน่วยดาราศาสตร์จากโลก (นี่คือ 121.6 เท่าของระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์ - ประมาณ 18.1 พันล้านกม.) เมื่อเขาวัดการสั่นของพลาสมาครั้งแรกหลังจากข้ามเฮลิโอพอสเมื่อวันที่ 23 ตุลาคม 2013 ที่ระยะทาง 122.6 หน่วยดาราศาสตร์ (18.3 พันล้านกิโลเมตร) เขาพบว่าความหนาแน่นของพลาสมาที่ 0.055 อิเล็กตรอนต่อลูกบาศก์เซนติเมตร

หลังจากบินไปอีก 20 หน่วยดาราศาสตร์ (2.9 พันล้านกิโลเมตร) Voyager 1 รายงานว่าความหนาแน่นของอวกาศระหว่างดวงดาวเพิ่มขึ้นเป็น 0.13 อิเล็กตรอนต่อลูกบาศก์เซนติเมตร

เรือโวเอเจอร์ 2 ข้ามเฮลิโอพอสเมื่อวันที่ 5 พฤศจิกายน 2018 ที่ระยะทาง 119 หน่วยดาราศาสตร์ (17.8 พันล้านกิโลเมตร) เมื่อวันที่ 30 มกราคม 2019 ได้ทำการวัดการสั่นของพลาสมาที่ระยะทาง 119.7 หน่วยดาราศาสตร์ (17.9 พันล้านกิโลเมตร) พบว่าพลาสมาความหนาแน่น คือ 0.039 อิเล็กตรอนต่อลูกบาศก์เซนติเมตร

ในเดือนมิถุนายน 2019 อุปกรณ์ของยานโวเอเจอร์ 2 แสดงความหนาแน่นเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเป็นประมาณ 12 อิเล็กตรอนต่อลูกบาศก์เซนติเมตรที่ระยะทาง 124.2 AU (18.5 พันล้านกิโลเมตร)

อะไรทำให้ความหนาแน่นของพื้นที่เพิ่มขึ้น? ทฤษฎีหนึ่งคือเส้นแรงของสนามแม่เหล็กระหว่างดวงดาวจะแข็งแกร่งขึ้นเมื่ออยู่ห่างจากเฮลิโอพอส ซึ่งอาจทำให้เกิดความไม่เสถียรของไอออนแม่เหล็กไฟฟ้าของไซโคลตรอน ยานโวเอเจอร์ 2 ตรวจพบการเพิ่มขึ้นของสนามแม่เหล็กหลังจากข้ามเฮลิโอพอส

อีกทฤษฎีหนึ่งคือ สสารที่ถูกพัดพาไปโดยลมระหว่างดวงดาวควรชะลอตัวลงในเฮลิโอพอส ก่อตัวเป็นปลั๊กชนิดหนึ่ง ดังที่เห็นได้จากรังสีอัลตราไวโอเลตอ่อนที่ตรวจพบโดยโพรบ New Horizons ในปี 2018 ซึ่งเกิดจากการสะสมของไฮโดรเจนเป็นกลางในเฮลิโอพอส.