У листопаді 2018 року після подорожі довжиною в 41 рік «Вояджер-2» перетнув умовний кордон Сонячної системи, і увійшов у міжзоряний простір. Але місія зонда ще не завершена – тепер апарат відправляє додому інформацію про космос за межами Сонячної системи. Нові дані місії показують, що в міру того як «Вояджер-2» все далі летить від Сонця, щільність матерії збільшується.
Це не перший раз, коли місія виявляє таке збільшення щільності. «Вояджер-1», який увійшов в міжзоряний простір у 2012 році, виявив аналогічні зміни щільності в іншому місці. Нове дослідження підтверджує ранні дані та показує, що збільшення щільності може бути великомасштабною особливістю міжзоряного середовища.
Край Сонячної системи можна визначити декількома різними межами, але місце, яке перетнули зонди «Вояджер», відомо як геліопауза, – зовнішня межа геліосфери.
Кордон визначається сонячним вітром – постійним надзвуковим вітром з іонізованою плазмою, який розповсюджується від Сонця у всіх напрямках. Геліопауза – це точка, в якій зовнішній тиск цього вітру вже недостатньо великий, щоб штовхати вітер з міжзоряного простору. Простір усередині геліопаузи – це геліосфера, а простір за її межами називається міжзоряним. Геліосфера не кругла сфера. Це більше схоже на овал із Сонячною системою на одному кінці і хвилястим хвостом позаду, «ніс» спрямований в напрямку орбіти Сонячної системи в Чумацькому Шляху.
Обидва «Вояджера» перетнули геліопаузу на «носі» овальної сфери, але з різницею в 67 градусів по геліографічній широті і 43 градуси по довготі. Цей простір вважається вакуумом, але це не зовсім так. Щільність матерії вкрай мала, але вона все ще існує. Сонячний вітер має середню щільність протонів і електронів від 3 до 10 частинок на кубічний сантиметр, але щільність стає нижче, ніж далі об’єкт іде від Сонця.
Середня концентрація електронів в міжзоряному середовищі в Чумацькому Шляху, серед зірок, за розрахунками, становить близько 0,037 частинок на кубічний сантиметр. А щільність плазми в зовнішній геліосфері становить близько 0,002 електрона на кубічний сантиметр. Коли зонди «Вояджера» перетнули геліопаузу, їхні прилади для вивчення плазмових хвиль виявили електронну щільність плазми за допомогою плазмових коливань.
«Вояджер-2», скоїв довгий шлях і пролетів повз Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна. 5 листопада 2018 року апарат перетнув геліопаузу на відстані 119 астрономічних одиниць (17,8 млрд км). Він виміряв плазмові коливання 30 січня 2019 року на відстані 119,7 астрономічних одиниць (17,9 млрд), виявивши щільність плазми 0,039 електронів на кубічний сантиметр, що дуже близько до вимірювань «Вояджер-1».
Читайте також: