Краткое содержание
В этом видео рассказывается об удивительных открытиях, сделанных зондами "Вояджер-1" и "Вояджер-2" в межзвездном пространстве. Зонды, запущенные в 1977 году, превзошли все ожидания и стали первыми искусственными объектами, достигшими границ Солнечной системы.
- Зонды "Вояджер" обнаружили "огненную стену" - зону перегретой плазмы на границе гелиосферы.
- Они зафиксировали мощнейший гамма-всплеск, GRB221009A, который оказался в 70 раз сильнее всего, что когда-либо измерялось.
- "Вояджер-2" обнаружил загадочный сигнал частотой 3 кГц в межзвездном пространстве, источник которого до сих пор неизвестен.
- Миссия "Вояджер" подходит к концу из-за нехватки энергии, но собранные данные продолжают революционизировать наше понимание космоса.
Введение [0:00]
С 1977 года два зонда "Вояджер" пролетели миллиарды километров и вышли в межзвездное пространство. Недавно "Вояджер-1" прислал сенсационные данные, указывающие на мощное событие в космосе, которое стало гигантской загадкой для исследователей. Расстояния в космосе огромны, и "Вояджер-1" находится на расстоянии 25 миллиардов километров от Земли. Изначально зонды не были рассчитаны на такие рекорды, их миссия заключалась в исследовании внешних планет в течение 10 лет.
Что зонды "Вояджер" нашли в межзвездном пространстве? [3:20]
25 августа 2012 года "Вояджер-1" стал первым зондом, достигшим границ Солнечной системы. Исследователей интересовало взаимодействие Солнца с частицами и магнитными полями за пределами гелиосферы. Гелиосфера - это область космоса, где доминирует Солнце, и она защищает систему от космического излучения. 5 ноября 2018 года "Вояджер-2" последовал за своим близнецом. Сравнение данных показало, что гелиосфера круглая и симметричная, в отличие от прежних представлений. "Вояджер-1" зафиксировал резкое снижение потоков плазмы перед входом в гелиопаузу, а "Вояджер-2" обнаружил тонкую и стабильную гелиопаузу. Эти различия объясняются влиянием солнечной активности. "Вояджер-2" также обнаружил магнитную стену, защищающую от космического излучения. Межзвездное магнитное поле оказалось в 2-3 раза сильнее, чем ожидалось.
Самый сильный гамма-всплеск когда-либо зарегистрированный [8:15]
9 октября 2022 года "Вояджер-1" зафиксировал необъяснимо большой приток высокоэнергетического излучения, предвещавший гамма-всплеск GRB221009A, который оказался в 70 раз мощнее всего, что когда-либо измерялось. Взрыв произошел на расстоянии 2 млрд световых лет от нас и получил название Boat (Brightest of All Time). Причиной мегавзрыва стала сверхновая массивной звезды, но некоторые признаки сверхновой отсутствовали, что сделало явление загадкой. После полугода ожидания, анализ с помощью телескопа "Джеймс Уэбб" подтвердил, что вспышка была результатом сверхновой, но обычной сверхновой. Астрономы подозревают, что это могло быть связано с особой формой взрыва, когда быстровращающиеся массивные звёзды коллапсируют и образуют узкие струи частиц.
Зона перегретой плазмы [12:04]
"Вояджер-1" и "Вояджер-2" обнаружили зону перегретой плазмы (30-50 тыс. °C) в гелиопаузе, где заканчивается солнечный ветер и начинается межзвездная среда. В этой зоне нет огня в классическом смысле, а суровые условия вызваны высокоэнергетическими частицами. Сжатие плазмы и магнитное пересоединение высвобождают экстремальную энергию. Магнитные поля Солнца остаются активными за пределами огненной стены и выстраиваются в линию, что указывает на связь между Солнечной системой и галактической средой. Огненная стена - это переход, где сталкиваются невероятные силы.
Головокружительный танец через галактику [17:08]
Солнечная система вращается вокруг центра Млечного Пути со скоростью 828 000 км/ч, совершая оборот за 225 млн лет. Во время путешествия система проходит через разные области межзвездной среды, состоящей из газа, пыли и магнитных полей. Движение системы влияет на форму гелиосферы, которая сжимается в плотных областях и расширяется в менее плотных. Гелиопауза динамически изменяется и плывет по Вселенной. "Вояджер-1" летит через межзвездное пространство с 2012 года, и его движение определяется первоначальным импульсом, полученным при запуске. Зонд измеряет свойства межзвездной среды, предоставляя уникальные данные.
Капсула времени в межзвездном пространстве [19:51]
"Вояджер-1" и "Вояджер-2" могут путешествовать миллионы лет и, возможно, встретят инопланетян. Зонды оснащены золотыми пластинками с информацией о человечестве. Эти послания человечества долговечны и передают данные с огромного расстояния. Сигнал тратит почти сутки, чтобы достичь Земли. Многие приборы отключены для экономии энергии, но центральные системы будут активны до 2026 года.
Когда Pioneer и New Horizon достигнут межзвёздного пространства? [22:04]
Зонды "Пионер" практически неразрушимы и будут лететь вечно. Связь с "Пионером-10" потеряна в 2003 году, а с "Пионером-11" - в 1995 году, но они находятся на траекториях в межзвездное пространство. "New Horizons", запущенный в 2006 году, достигнет межзвездной среды в 2040-х годах и будет использоваться для определения положения относительно Млечного Пути. НАСА планирует запустить межзвездный зонд в период с 2036 по 2041 год для исследования структуры межзвездного пространства.
Миссия "Вояджер": исторический шанс [23:57]
В 1970-х годах у НАСА появилась возможность вывести знания о внешних планетах на новый уровень благодаря особому расположению планет. Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун выстроились в одну линию, позволяя зонду перепрыгивать с одной планеты на другую с помощью гравитационного притяжения. "Вояджер-2" покинул Землю 20 августа 1977 года, а "Вояджер-1" - 5 сентября. На борту обоих зондов находятся золотые пластинки с информацией о Земле.
Что "Вояджер-2" узнал о внешних планетах? [26:20]
Изначально миссия "Вояджер" была рассчитана на 5 лет и заключалась в сборе информации о внешних планетах. В июле 1979 года "Вояджер-2" достиг Юпитера и передал изображения газового гиганта в высоком разрешении. Зонд обнаружил активный вулканизм на спутнике Ио и добавил на звездные карты три ранее неизвестных спутника Юпитера. В августе 1981 года "Вояджер-2" прибыл к Сатурну и изучил его кольцевую систему, состоящую из бесчисленных кусочков льда и пыли. Зонд также изучил спутники Сатурна, в том числе Энцелад, который показал признаки внутреннего источника тепла. "Вояджер-2" обнаружил 11 новых лун в окрестностях Сатурна. В январе 1986 года "Вояджер-2" прибыл к Урану и обнаружил, что ледяной гигант наклонен на бок. Магнитное поле Урана сильно наклонено и смещено от центра планеты. "Вояджер-2" остается единственным космическим зондом, посетившим Уран. В августе 1989 года "Вояджер-2" отправился к Нептуну и обнаружил большое темное пятно и исследовал кольца ледяного гиганта. Зонд также обнаружил активные гейзеры на спутнике Тритоне.
Выход в межзвёздное пространство [31:37]
"Вояджер-1" и "Вояджер-2" находятся на расстоянии 25 и 20 млрд км от Солнца. "Вояджер-1" вошел в межзвездное пространство летом 2012 года, а "Вояджер-2" - 5 ноября 2018 года. "Вояджер-2" подтвердил некоторые измерения "Вояджера-1", но также обнаружил значительные различия. Среди них внезапное падение плазмы солнечного ветра и увеличение плотности межзвездной плазмы. "Вояджер-2" смог напрямую измерить плотность плазмы в межзвездном пространстве и показать, что она намного выше, чем во внутренней части Солнечной системы. Гелиопауза - это динамичная переходная зона, где солнечная и межзвездная плазма взаимодействуют друг с другом.
Необъяснимые структуры на краю солнечной системы [38:34]
Данные "Вояджера" - это находка для науки, но зонды могут дать информацию только о конкретных точках. Исследователи составляют карту гелиосферы, ища выбросы высокоэнергетических нейтральных атомов. Команда под руководством Эрика Зернштайна раскрыла новые детали этой области, проанализировав увеличение динамического давления солнечного ветра в 2014 году. Спутник NASA Interstellary Explorer зафиксировал резкое увеличение яркости высокоэнергетических нейтральных атомов, что показало движение гелиопаузы и асимметрию в структуре гелиосферы. Поверхность гелиосферы искажена огромными волнами, которые появляются под наклонным углом. Различия в этих структурах могут достигать 10 астрономических единиц. Гелеопауза не является гладкой и однородной, а пересечена волнистыми областями различной плотности и температуры. Отраженная волна заряженных частиц отскакивает от гелеопаузы и ударяется о заряженную солнечную плазму, в результате чего начинается шквал высокоэнергетических нейтральных атомов, которые вдавливают гелеопаузу.
Туннель через межзвёздное пространство [41:41]
За гелиопаузой скрываются более сложные структуры. Наша Солнечная система может быть связана с более крупной космической структурой - локальным пузырем, свободным от пыли участком межзвездного пространства. Межзвездные туннели действуют как каналы, соединяющие несколько пузырей в межзвездной среде. "Вояджер" предоставляет доказательства, подтверждающие эту идею. Их измерения показывают изгибы и изменения направления межзвездного магнитного поля, что позволяет предположить, что Солнечная система находится либо у входа в туннель, либо уже вошла в него. Межзвездное пространство - это структурированный и динамичный мир, который оказывает влияние на нашу систему.
Voyager 2 исследование межзвёздной среды [44:53]
"Вояджер-2" продолжает проникать в межзвездное пространство и передавать ценные данные. С годами инженерам приходится отключать функции для экономии энергии. Зонды передают данные из места, где не бывал ни один рукотворный объект. "Вояджер-2" принимает сигнал частотой 3 кГц, чего нельзя было ожидать в межзвездном пространстве. Стабильность сигнала может быть признаком того, что источник технологичен. Межзвездная плазма состоит в основном из ионизированных газов, в первую очередь водорода и гелия. Плотность частиц межзвездной плазмы составляет от 11 до 10 частиц на кубический сантиметр. После перехода в межзвездную среду измерения показали в 40 раз большую плотность частиц, чем предполагалось.
Voй 2 - новое современное измерение [50:21]
"Вояджер-2" проводит измерения и отправляет данные круглосуточно. Реальность не всегда можно предсказать с помощью расчетов. В случае с межзвездной средой исследователи ошибались во многих моментах. Увеличение плотности заряженных частиц в 40 раз стало возможным благодаря эксперименту Plasзма Science Experiment. На границах гелеосферы плотность внезапно стала очень высокой. Переход в межзвездное пространство был резким, и за границами Солнечной системы зонды снова удивили необычными измерениями плотности частиц.
Беспокойство за Voyager 2. Что будет дальше? [53:04]
В 2023 году "Вояджер-2" временно потерял связь с Землей после того, как ошибочная команда направила его антенну на 2° в сторону от Земли. Инженеры НАСА восстановили связь. В 2024 году возникли проблемы с четкостью данных. Медленно уменьшающийся запас энергии и отключение систем периодически приводит к путанице в работе зондов. Будущее "Вояджера-2" ограничено. Контакт будет возможен до начала 2030 годов.