ما اكتشفته المسابير الفضائية خارج النظام الشمسي

2024 مؤلف: Seth Attwood | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 15:57

في نوفمبر 2018 ، بعد رحلة استمرت 41 عامًا ، عبرت فوييجر 2 الحدود التي ينتهي بعدها تأثير الشمس ودخلت الفضاء بين النجوم. لكن مهمة المسبار الصغير لم تكتمل بعد - فهي تواصل تحقيق اكتشافات مذهلة.

في عام 2020 ، اكتشفت فوييجر 2 شيئًا مذهلاً: كثافة الفضاء تزداد مع بعد المسافة من الشمس.

تم إرسال مؤشرات مماثلة إلى الأرض بواسطة فوييجر 1 ، التي دخلت الفضاء بين النجوم في عام 2012. أظهرت البيانات أن الزيادة في الكثافة يمكن أن تكون سمة من سمات الوسط بين النجوم.

النظام الشمسي له عدة حدود ، أحدها ، يسمى الغلاف الشمسي ، تحدده الرياح الشمسية ، أو بالأحرى من خلال ضعفها الكبير. الفضاء داخل الغلاف الشمسي هو الغلاف الشمسي ، والفضاء الخارجي هو الوسط النجمي. لكن الغلاف الشمسي ليس مستديرًا. يبدو أشبه بالشكل البيضاوي ، حيث يكون النظام الشمسي في المقدمة ، ويمتد نوع من الذيل خلفه.

عبر كل من فويجرز الغلاف الشمسي عند الحافة الأمامية ، ولكن بفارق 67 درجة في خط العرض الشمسي و 43 درجة في خط الطول.

عادةً ما يُعتبر الفضاء بين النجوم فراغًا ، لكن هذا ليس صحيحًا تمامًا. كثافة المادة منخفضة للغاية ، لكنها لا تزال موجودة. في النظام الشمسي ، تمتلك الرياح الشمسية متوسط كثافة البروتونات والإلكترونات من 3 إلى 10 جسيمات لكل سنتيمتر مكعب ، لكنها أقل من الشمس.

يُقدر متوسط تركيز الإلكترونات في الفضاء بين النجوم لمجرة درب التبانة بحوالي 0.037 جسيمًا لكل سنتيمتر مكعب. وتصل كثافة البلازما في الغلاف الشمسي الخارجي إلى حوالي 0.002 إلكترون لكل سنتيمتر مكعب. عندما عبرت مجسات فوييجر الجزء الشمسي ، سجلت أجهزتهم كثافة الإلكترون في البلازما من خلال تذبذبات البلازما.

عبرت فوييجر 1 الغلاف الشمسي في 25 أغسطس 2012 على مسافة 121.6 وحدة فلكية من الأرض (هذه المسافة 121.6 مرة من الأرض إلى الشمس - حوالي 18.1 مليار كيلومتر). عندما قاس تذبذبات البلازما لأول مرة بعد عبور منطقة الشمس في 23 أكتوبر 2013 على مسافة 122.6 وحدة فلكية (18.3 مليار كيلومتر) ، وجد كثافة البلازما عند 0.055 إلكترونًا لكل سنتيمتر مكعب.

بعد أن طارت 20 وحدة فلكية أخرى (2.9 مليار كيلومتر) ، أبلغت فوييجر 1 عن زيادة كثافة الفضاء بين النجوم إلى 0.13 إلكترون لكل سنتيمتر مكعب.

عبرت فوييجر 2 منطقة الشمس في 5 نوفمبر 2018 على مسافة 119 وحدة فلكية (17.8 مليار كيلومتر. في 30 يناير 2019 ، قامت بقياس تذبذبات البلازما على مسافة 119.7 وحدة فلكية (17.9 مليار كيلومتر) ، ووجدت أن كثافة البلازما هو 0.039 إلكترون لكل سنتيمتر مكعب.

في يونيو 2019 ، أظهرت أجهزة Voyager 2 زيادة حادة في الكثافة إلى حوالي 12 إلكترونًا لكل سنتيمتر مكعب على مسافة 124.2 AU (18.5 مليار كيلومتر).

ما سبب زيادة كثافة الفضاء؟ تقول إحدى النظريات أن خطوط قوة المجال المغناطيسي بين النجوم تصبح أقوى مع المسافة من الغلاف الشمسي. هذا يمكن أن يسبب عدم استقرار الأيونات الكهرومغناطيسية السيكلوترون. اكتشف فوييجر 2 زيادة في المجال المغناطيسي بعد عبور الغلاف الشمسي.

نظرية أخرى هي أن المادة التي تحملها الرياح البينجمية يجب أن تتباطأ في الغلاف الشمسي ، وتشكل نوعًا من السدادة ، كما يتضح من التوهج فوق البنفسجي الضعيف الذي اكتشفه مسبار نيو هورايزونز في عام 2018 ، والناجم عن تراكم الهيدروجين المحايد في الغلاف الشمسي..