понедельник, 24 декабря 2012 г.

Новая сущность. Часть 21. Гелиопауза: "приключения" продолжаются


    Федор Дергачев

    В ходе текущего Интернет-исследования с публикацией каждой следующей части я все больше и больше удалялся от Солнечной системы. И подумывал о публикации «Послесловия» уже до Нового года, тем более, что оно в целом уже закончено.
    Но поступила новая информация, и стало ясно, что точку ставить рано.
    Причем пришлось вернуться к теме с трудом вспоминаемой «Части 1. "Приключения" гелиопаузы», рассказывающей о моих догадках по поводу изменения динамики теоретической границы Солнечной системы, на которой происходит окончательное торможение солнечного ветра.

    «Вояджер» заметил рост интенсивности космических лучей

    «Астрономы зафиксировали рост уровня космического излучения вокруг «Вояджера-1». Об этом сообщается на сайте Лаборатории реактивного движения.
    По словам исследователей, с 2009 по 2012 год наблюдалось снижение количества космических лучей, регистрируемых детекторами аппарата. Вместе с тем, с мая 2012 года количество этих лучей снова начало возрастать со скоростью примерно 5 процентов в неделю...»
(15.06.2012, 13:58:53). http://lenta.ru/news/2012/06/15/voyager/  

This artist's concept shows NASA's two «Voyager» spacecraft exploring a turbulent region of space known as the heliosheath, the outer shell of the bubble of charged particles around our sun. Image credit: NASA/JPL-Caltech 
    "Data from NASA's "Voyager 1" spacecraft indicate that the venerable deep-space explorer has encountered a region in space where the intensity of charged particles from beyond our solar system has markedly increased. Voyager scientists looking at this rapid rise draw closer to an inevitable but historic conclusion - that humanity's first emissary to interstellar space is on the edge of our solar system.

    "The laws of physics say that someday "Voyager" will become the first human-made object to enter interstellar space, but we still do not know exactly when that someday will be," said Ed Stone, Voyager project scientist at the California Institute of Technology in Pasadena. 
"The latest data indicate that we are clearly in a new region where things are changing more quickly. It is very exciting. We are approaching the solar system's frontier."

    The data making the 16-hour-38 minute, 11.1-billion-mile (17.8-billion-kilometer), journey from Voyager 1 to antennas of NASA's Deep Space Network on Earth detail the number of charged particles measured by the two High Energy telescopes aboard the 34-year-old spacecraft. These energetic particles were generated when stars in our cosmic neighborhood went supernova.

    "From January 2009 to January 2012, there had been a gradual increase of about 25 percent in the amount of galactic cosmic rays "Voyager" was encountering," said Stone. 
"More recently, we have seen very rapid escalation in that part of the energy spectrum. Beginning on May 7, the cosmic ray hits have increased five percent in a week and nine percent in a month."

    This marked increase is one of a triad of data sets which need to make significant swings of the needle to indicate a new era in space exploration. The second important measure from the spacecraft's two telescopes is the intensity of energetic particles generated inside the heliosphere, the bubble of charged particles the sun blows around itself. While there has been a slow decline in the measurements of these energetic particles, they have not dropped off precipitously, which could be expected when Voyager breaks through the solar boundary". (June 14, 2012). http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2012-177

    Космический зонд «Вояджер-1» («Voyager-1») «застрял» на «таможне» Солнечной системы

«Вояджер-1» («Voyager-1»).  http://www.kaldata.com/img/image-EDED_507517AD.jpg
    «Космический путешественник с говорящим названием «Voyager -1» никак не может покинуть пределы Солнечной системы. Зонд, запущенный американцами в 1977 м году уже долетел до самых границ нашей планетной системы, где обнаружил новую область гелиосферы, о которой учёные не подозревали. Высокоэнергетичные космические лучи не дают аппарату преодолеть границы Солнечной системы.
    Оказывается, на границе Солнечной системы и дальнего космоса существует своеобразная таможня. Там силовые линии магнитного поля, порождаемого Солнцем и присутствующего в солнечном ветре, претерпевают пересоединение с силовыми линиями магнитных полей межзвездной среды. Это стало известно благодаря информации, полученной от зонда «Voyager-1», который пока никак не может покинуть Солнечную систему.
    В настоящее время ветеран космических исследований, запущенный в 1977 году американский аппарат «Voyager1», близок к самому краю гелиосферы, области околосолнечного пространства, в которой плазма солнечного ветра движется относительно Солнца со сверхзвуковой скоростью. Как поясняют астрофизики, извне гелиосфера ограничена бесстолкновительной ударной волной, возникающей в солнечном ветре из-за его взаимодействия с межзвёздной плазмой и межзвёздным магнитным полем. Но, судя по последним данным, корабль, приблизившийся к внешней границе Солнечной системы несколько лет назад, сейчас «споткнулся» о прежде неизвестную в этой области структуру, сообщает «Эхо Москвы». Ученые назвали ее магнитной автострадой, отделяющей гелиосферу от межзвездного пространства.
    По словам одного из участников проекта «Voyager» «Эда Стоуна из Калифорнийского технологического института, «открыта новая область гелиосферы, о которой мы не подозревали». "Мы (т.е. космический аппарат) все еще здесь, скорее всего. Но магнитное поле гелиосферы связано с внешней (относительно Солнечной системы) средой тем, что напоминает на автостраду, по которой туда и обратно мчатся частицы солнечного ветра», - поясняет ученый.


    «Voyager-1» вошел в новую область в августе этого года, когда внезапно начал регистрировать в своем окружении падение числа низкоскоростных частиц солнечного ветра и вместе с тем резкий рост числа высокоэнергичных частиц космических лучей.
    «Было такое впечатление, будто кто-то открыл шлюзы и вода хлынула», - говорит Том Кримигис из лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса.  Продолжая аналогию, он отмечает, что некоторые «гребцы» движутся по течению со скоростью, близкой к скорости света.
    Несмотря на внезапный наплыв частиц космических лучей, аппарат находится все еще в пределах Солнечной системы, об этом свидетельствуют данные его магнитометра, который изменений в направлении магнитного поля, ожидаемых при пересечении границы с межзведной средой, пока что не зарегистрировал.
    В настоящее время «Voyager-1» находится в 18,3 миллиардах километров от Солнца, дальше, чем какой-либо рукотворный объект во Вселенной. Радиосигнал, посылаемый аппарату с Земли и возвращаемый обратно, идет 34 часа. Сколько времени понадобится «Voyager-1» на преодоление гелиопаузы, внешней границы солнечного ветра, и выход в межзвездную среду, не знает никто». (24 декабря 2012, 11:20). http://xakac.info/news/2012122428527


    «Voyager 1» encounters new region in deep space, NASA says

This still image and set of animations show NASA's Voyager 1 spacecraft exploring a new region in our solar system called the "magnetic highway." In this region, the sun's magnetic field lines are connected to interstellar magnetic field lines, allowing particles from inside the heliosphere to zip away and particles from interstellar space to zoom in. Credit: NASA/JPL-Caltech (Phys.org)—NASA's Voyager 1 spacecraft has entered a new region at the far reaches of our solar system that scientists feel is the final area the spacecraft has to cross before reaching interstellar space.
    «Scientists refer to this new region as a magnetic highway for charged particles because our sun's magnetic field lines are connected to interstellar magnetic field lines. This connection allows lower-energy charged particles that originate from inside our heliosphere—or the bubble of charged particles the sun blows around itself—to zoom out and allows higher-energy particles from outside to stream in. Before entering this region, the charged particles bounced around in all directions, as if trapped on local roads inside the heliosphere.

    The Voyager team infers this region is still inside our solar bubble because the direction of the magnetic field lines has not changed. The direction of these magnetic field lines is predicted to change when Voyager breaks through to interstellar space. The new results were described at the American Geophysical Union meeting in San Francisco on Monday. "Although Voyager 1 still is inside the sun's environment, we now can taste what it's like on the outside because the particles are zipping in and out on this magnetic highway," said Edward Stone, Voyager project scientist based at the California Institute of Technology, Pasadena. "We believe this is the last leg of our journey to interstellar space. Our best guess is it's likely just a few months to a couple years away. The new region isn't what we expected, but we've come to expect the unexpected from Voyager."

This animated graphic shows the jumps and dips in two key populations of charged particles as NASA's Voyager 1 moved into and out of a new region called the "magnetic highway." The top graph (magenta) shows the prevalence of lower-energy charged particles that originate inside the heliosphere, which is the bubble of charged particles surrounding our sun. The bottom graph (blue) shows the prevalence of cosmic rays, which are higher-energy charged particles that originate from interstellar space. These data were obtained by Voyager 1's cosmic ray instrument. Scientists refer to this new region as a "magnetic highway" because here the sun's magnetic field lines are connected to the interstellar magnetic field lines. This connection allows low energy particles from inside the heliosphere to zip away. It also allows cosmic ray particles from interstellar space to zoom in. The populations of these particles began to change rapidly on July 28, 2012, when Voyager first entered this magnetic highway. Over the next few weeks, the new region lapped and receded from Voyager 1 like an ocean tide. The second step of the animation shows the profound dip in the inside particles and bump in outside particles in the magnetic highway region, with the crossing marked with a solid vertical line. The new region receded outward from Voyager within five days, as evidenced in the jump in inside particles and dip in outside particles (third step of the animation). The dashed line indicates when Voyager left the magnetic highway. By Aug. 13, Voyager 1 had re-entered the highway region, as shown in the fourth step of the animation. But, as shown in the fifth step, Voyager 1 left the region again on Aug. 20. In the sixth step of the animation, the graphic shows how Voyager 1 entered the new region for good on Aug. 25. Since then, the low-energy particles from inside have nearly vanished and the population of cosmic rays from outside has stabilized. Credit: NASA/JPL-Caltech/GSFC
    Since December 2004, when Voyager 1 crossed a point in space called the termination shock, the spacecraft has been exploring the heliosphere's outer layer, called the heliosheath. In this region, the stream of charged particles from the sun, known as the solar wind, abruptly slowed down from supersonic speeds and became turbulent. Voyager 1's environment was consistent for about five and a half years. The spacecraft then detected that the outward speed of the solar wind slowed to zero.
    
    The intensity of the magnetic field also began to increase at that time. Voyager data from two onboard instruments that measure charged particles showed the spacecraft first entered this magnetic highway region on July 28, 2012. The region ebbed away and flowed toward Voyager 1 several times. The spacecraft entered the region again Aug. 25 and the environment has been stable since.

This artist's concept shows plasma flows around NASA's Voyager 1 spacecraft as it gets close to entering interstellar space. Voyager 1's Low-Energy Charged Particle instrument detects the speed of the wind of plasma, or hot ionized gas, streaming off the sun. It detected the slowing of this wind – also known as the solar wind – to zero outward velocity in a region called the stagnation region. Scientists had expected that the solar wind would turn the corner as it felt the pressure of the interstellar magnetic field and the interstellar wind flow. But that did not happen, so scientists don’t know what to expect once Voyager actually crosses the heliopause. Voyager 1 crossed a shockwave known as the Termination Shock in 2004. At the Termination Shock, the solar wind slows down abruptly from supersonic speeds. The heliopause is the boundary between the bubble of charged particles around our sun – known as the heliosphere – and interstellar space. Its location is still a mystery. Credit: NASA/JPL-Caltech/The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory
    If we were judging by the charged particle data alone, I would have thought we were outside the heliosphere," said Stamatios Krimigis, principal investigator of the low-energy charged particle instrument, based at the Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, Laurel, Md. "But we need to look at what all the instruments are telling us and only time will tell whether our interpretations about this frontier are correct." Spacecraft data revealed the magnetic field became stronger each time Voyager entered the highway region; however, the direction of the magnetic field lines did not change. "We are in a magnetic region unlike any we've been in before—about 10 times more intense than before the termination shock—but the magnetic field data show no indication we're in interstellar space," said Leonard Burlaga, a Voyager magnetometer team member based at NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md. "The magnetic field data turned out to be the key to pinpointing when we crossed the termination shock. And we expect these data will tell us when we first reach interstellar space." Voyager 1 and 2 were launched 16 days apart in 1977. At least one of the spacecraft has visited Jupiter, Saturn, Uranus and Neptune. Voyager 1 is the most distant human-made object, about 11 billion miles (18 billion kilometers) away from the sun. The signal from Voyager 1 takes approximately 17 hours to travel to Earth. Voyager 2, the longest continuously operated spacecraft, is about 9 billion miles (15 billion kilometers) away from our sun. While Voyager 2 has seen changes similar to those seen by Voyager 1, the changes are much more gradual. Scientists do not think Voyager 2 has reached the magnetic highway». (December 3, 2012). http://phys.org/news/2012-12-voyager-encounters-region-deep-space.html

    Итак, констатирую: во внешних областях Солнечной системы продолжается рост аномальной активности. Связана ли она с новой сущностью, и насколько – покажет время. Но для меня совершенно очевиден тот факт, что на «пограничную заставу» Солнечной системы ИЗВНЕ надвигается нечто чрезвычайно энергетически активное
    Хотелось бы, чтобы к данному факту также было привлечено внимание официальной науки.

    «Новая сущность». Часть 22. «План дальнейших исследований». http://artefact-2007.blogspot.ru/2013/01/22.html

8 комментариев:

  1. Скажите откуда источник?)

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Lesya

      Все ссылки на источники приведены в тексте поста, сразу после даты и времени публикации.

      Может быть, Вас интересует что-либо в более подробном виде? Укажите, я отвечу.

      Удалить
  2. Дмитрий Вибе: Прочь из солнечной плазмы

    ""Вояджер-1" пересёк геолиосферную ударную волну в 2003–2004 году на расстоянии 94 а.е. от Солнца, а "Вояджер-2" сделал это три года спустя, когда от него до Солнца было 84 а.е.

    После этого началось томительное ожидание следующего рубежа — гелиопаузы, за которым солнечная плазма заканчивается и начинается межзвёздное вещество, ещё не в своём обычном состоянии, а смятое столкновением с гелиосферой, но всё-таки уже не наше вещество, а чужое, никогда не бывшее частью Солнечной системы. К сожалению, на "Вояджере-1" не работают приборы, способные определять параметры окружающего вещества непосредственно, поэтому приближение гелиопаузы приходится искать по косвенным признакам, в частности по изменению энергетического спектра космических лучей...

    Ожидалось, что на ударной волне "Вояджеры" зафиксируют возрастание потока АКЛ, но этого не произошло: никаких резких изменений в интенсивности АКЛ аппараты тогда не увидели. Вероятно, их ускорение происходит не на самой ударной волне или не на всех её участках; тем не менее именно наличие аномальных космических лучей в этой области пространства остаётся последним (или предпоследним) признаком сохраняющегося влияния Солнца.

    Указания на приближение гелиопаузы появились в данных "Вояджера-1" в 2009-2010 годах, когда его приборы отметили снижение скорости солнечного ветра практически до нуля и одновременное всё большее возрастание потока галактических космических лучей. Весной 2012 года "Вояджер-1" вошёл в область пространства, где изменения начали принимать беспрецедентный характер. Начиная с 8 мая на протяжении нескольких дней интенсивность ГКЛ удвоилась; ещё два резких скачка произошли 28 июля и 13 августа. В последних двух случаях одновременно снижалась и интенсивность АКЛ.

    Но всё это были только признаки главного изменения: 25 августа 2012 года на расстоянии 121,7 а.е. от Солнца началось резкое падение интенсивности АКЛ, в результате которого она за несколько недель снизилась в 300-500 раз. Одновременно в разы выросла интенсивность ГКЛ. Очевидно, в конце августа "Вояджер-1" пересёк некий разрыв, за который частицы аномальных космических лучей заходить не могут. За месяц аппарат пролетает примерно 0,3 а.е., но разрыв, очевидно, тоньше. Не исключено, что он сам движется примерно со скоростью аппарата и предварительные скачки интенсивности космических лучей были связаны с тем, что "Вояджер" несколько раз касался разрыва, прежде чем окончательно пересечь его.

    Хотя обнаруженный разрыв и похож на гелиопаузу, специалисты JPL NASA не спешат говорить о том, что аппарат окончательно вышел в МЗС. Об этом можно будет судить, когда "Вояджер-1" отлетит подальше, не встретив по пути никаких новых странностей, и когда полученные данные подтвердит "Вояджер-2". Пока же можно с удовлетворением думать о том, что в 2012 году у нас впервые появилась возможность непосредственно измерить один из важнейших параметров МЗС Галактики — спектр галактических космических лучей в области низких энергий. В окрестностях Земли это сделать невозможно, ибо тут он перепутан со спектром АКЛ. А знать его было бы весьма интересно даже такому далёкому от физики высоких энергий человеку, как мне: именно космические лучи являются главным инициирующим фактором в межзвёздной химии. При этом в расчётах мы до сих пор пользуемся параметрами, полученными в конце 1960-х годов по наблюдениям только ГКЛ высоких энергий (более 20 Мэв). Между тем для химии не менее важными могут оказаться и менее энергичные частицы, о которых мы до сих пор не знали ничего". (30 января 2013 года). http://www.computerra.ru/own/wiebe/732972/

    ОтветитьУдалить
  3. НАСА не уверена, что "Вояджер" покинул Солнечную систему

    "Подтверждение выхода зонда из гелиосферы, гигантского пузыря, состоящего из разреженного газа и слабых магнитных полей, источником которых является Солнце, было получено во вторник от Американского геофизического союза.

    Это сообщение ожидалось в течение уже некоторого времени.

    На протяжении последних месяцев приборы на борту "Вояджера" фиксировали постепенное ослабление солнечного ветра на самой границе Солнечной системы, так называемой гелиопаузе.
    Они также регистрировали увеличение числа частиц с высокой энергией или космического ветра, которым наполнено межзвездное пространство.

    Резкий скачок в измерениях был зафиксирован 25 августа, когда различие в интенсивности солнечного ветра и ветра космического стало особенно заметным.

    "В течение всего нескольких дней гелиосферная интенсивность солнечного излучения уменьшилась, а интенсивность космического излучения возросла, что свидетельствовало о выходе из гелиосферы", - заявил профессор Билл Уэббер из университета штата Нью-Мексико.
    НАСА финансировала исследование, проводившееся под руководством профессора Уэббера. Однако космическое агентство заявило, что вывод о том, что зонд вышел в межзвездное пространство, не отражает мнения всех участников проекта.

    Профессор Уэббер признает, что относительно статуса зонда ведутся нестихающие дебаты.
    Многие исследователи хотели бы продолжить наблюдение, чтобы сделать окончательный вывод.
    Руководитель группы в Лаборатории реактивного движения НАСА Эд Стоун заявил, что хотел бы увидеть переориентацию магнитных полей вокруг аппарата - прежде чем объявить о выходе в межзвездное пространство.

    "Это стало бы критическим показателем, - отметил он. - Пока что мы не наблюдаем такого изменения направленности полей". (20 марта 2013 г., 18:21 GMT).

    ОтветитьУдалить
  4. "Космический сепаратизм: Млечный путь больше не родной?"
    Похоже, что Солнечная система перемещается отдельно от остальной части нашей галактики.

    "Изучая данные, собранные космическими миссиями Voyager, ученые смогли построить модель магнитного поля в окрестностях Солнечной системы. Согласно этой модели, силовые линии магнитного поля вблизи Солнечной системы не параллельны линиям "галактического" магнитного поля, а направлены под углом 60-90О к нему. «В результате взаимодействия полей, - говорит американский астрофизик Мерав Офер (Merav Opher), - Солнечная система движется не совместно с Млечным Путем, а как бы сквозь него».

    В своем исследовании Офер с коллегами использовали сведения, собранные космическими зондами "Voyager" 1 и 2 http://voyager.jpl.nasa.gov/ , запущенными около 30 лет назад, и данные компьютерного моделирования. Сегодня аппараты Voyager приблизились к дальним границам Солнечной системы (первый аппарат покинул гелиосферу, а второй приближается к ее границе), и изучают взаимодействие солнечного и межзвездного магнитных полей, а также поведение солнечного ветра при приближении к границам гелиосферы". (04 июля 2007). http://www.popmech.ru/article/1987-kosmicheskiy-separatizm/

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Да, это уже совсем интересное предположение будет. Я по поводу того, что наша Система движется сквозь галактику.

      Удалить
    2. RU-SHUTNICK
      Меня не столько интересует траектория движения Солнца в Млечном пути, сколько взаимодействие с аномалиями в ближайших галактических окрестностях.

      Дело в том, что в течение ближайших столетий Земля станет беззащитной, в связи с уменьшением напряженности геомагнитного поля со скоростью 0,5 % в год - см. http://artefact-2007.blogspot.ru/2014/09/5.html, и снижением давления солнечного ветра, что неминуемо приведет к уменьшению радиуса гелиосферы, защищающей Землю от космических лучей - см. http://artefact-2007.blogspot.ru/2013/07/2.html

      Но в смертоносный "комплект" "Времени Ч" войдет еще одна опасность, исходящая из глубин Галактики. Возможно, это будет возрастание интенсивности жесткого высокоэнергетического излучения, вызванного взрывом в галактическом ядре - см. комментарий "Ученые заглянули в прошлое черной дыры "Sagittarius A*" ("Стрелец A*")" http://artefact-2007.blogspot.ru/2014/10/7-60.html?showComment=1412605201668#c8241139309664912216 . Возможно - эпидемия супервспышек, см. комментарий "Телескоп «Кеплер» выявил «сверхвспышки» у звёзд, похожих на Солнце" http://artefact-2007.blogspot.ru/2013/04/8.html?showComment=1390990120141#c3718513332691555080 и пост "Вспышка - 60 световых лет от Солнца" http://artefact-2007.blogspot.ru/2014/10/7-60.html

      Хорошо, что я не боюсь вспышек Сверхновых в Млечном пути - см. статью "Если сверхновая в нашей Галактике не взорвется…" http://artefact-2007.blogspot.ru/2013/11/24.html . Но и кроме них угроз в ближнем галактическом окружении хватает...

      Удалить
    3. RU-SHUTNICK
      Заинтересовавший Вас тезис оказался одним из пяти (№ 5) в достаточно интересном наборе тезисов. Цитирую:

      "Дополнительные факторы уникальности положения нашей Земли в галактике.

      1. Туманности в созвездие Стрельца закрывают нас от возможного высокоэнергетического излучения, исходящего от балджа галактики. В проекции на земное небо балдж галактики имеет угловой размер в 28 градусов. Для сравнения угловой диаметр Луны и Солнца всего около половины градуса.

      2. Максимальное отклонение галактической орбиты Солнца от галактической плоскости составляет всего 210 световых лет.

      3. Максимальное отклонение от галактической плоскости бывает раз в 62 миллиона лет. Такую же периодичность имеют массовые вымирания на Земле.

      4. Последний раз Солнце проходило через галактические рукава около 4 миллиардов лет тому назад.

      5. Измерения с «Вояджеров» говорят о том, что линии магнитного поля на окраинах Солнечной Системы направлены не параллельно теоретическим линиям магнитного поля галактики, а под углом к ним в 60-90 градусов..."

      Это отрывок из поста "В продолжение" (30 авг, 2014 в 23:03) http://za-neptunie.livejournal.com/41464.html но интересен и предварительный пост "Где искать ближайшую вторую Землю?" (29 авг, 2014 в 22:26) http://za-neptunie.livejournal.com/41138.html на тему уникальности жизни на Земле.

      Удалить