четверг, 11 июля 2013 г.

1-я Книга Федора. Файл 1-Б. В неизвестности: "Вояджер-1"

«Аномалии южных полюсов планет и малых тел Солнечной системы». http://artefact-2007.blogspot.ru/2015/11/blog-post_18.html

     Земля и Вселенная

    Новые данные по «Вояджеру-1» свидетельствуют о том, что он попал неизвестно куда

    «Американский аппарат «Вояджер-1» - самый далёкий искусственный объект в Солнечной системе — продолжает поставлять данные об окружающем его пространстве, всё больше запутывая астрономов. Пока ясно только одно: ни одна из моделей физиков до сих пор не оправдалась. Где же находится зонд?
    Напомним, что «Вояджеры» начали изучение Земли и её окрестностей в 1977 году. В 1979 и 1980 годах соответственно аппарат «Вояджер-1» прошёл мимо Юпитера и Сатурна и отправился в межзвёздное пространство. Второй зонд «навестил» Уран и Нептун и также направляется к другим звёздам.
    Первые новости о том, что «Вояджер-1» покинул Солнечную систему, начали поступать в 2003 году. В конце лета 2012 года учёные вновь заговорили о том, что граница Солнечной системы очень близка. Тогда аппарат переслал астрономам очень интересные данные. Однако до сих пор не понятно, покинул ли он Солнечную систему, так как показания приборов не соответствуют представлениям физиков об окружающем нашу планетную систему пространстве. Поясним.
    Нашу Солнечную систему от внешнего воздействия (галактических космических ветров) защищает солнечный ветер — поток заряженных частиц, распространяемых нашим светилом по окрестностям. Охраняемую Солнцем область условно именуют гелиосферой. Скорость частиц, выбрасываемых атмосферой нашей звезды, достигает миллиона километров в час. Солнечный ветер "поддерживает" магнитное поле Солнца, которое почти не пропускает вредные частицы космического излучения внутрь Солнечной системы.
    Вне зоны, «обдуваемой» солнечным ветром, господствуют потоки галактического ветра. Распространение частиц в этом регионе космического пространства является равномерным (не направленным), так как исходят частицы от массивных взорвавшихся звёзд всего Млечного Пути. По крайней мере, именно так считали физики-теоретики. Также исследователи космоса полагали, что переход «Вояджера-1» через границу гелиосферы будет постепенным и не слишком волнующим (сначала начнёт ослабевать солнечный ветер, а потом проявит себя галактический).

Эту примерную модель окружающего Солнечную систему пространства, скорее всего, тоже придётся пересмотреть. Самая внешняя оболочка здесь – это головная ударная волна, область столкновения солнечного ветра с межзвёздной средой

    Однако период исследований конца 2011 года – начала 2012-го показал, что переход занял у аппарата всего несколько дней, что, по космическим меркам, очень быстро. Поток регистрируемых зондом солнечных частиц довольно резко пошёл на спад, а галактических, наоборот, усилился. Вскоре выяснилось, что со стороны Галактики «дует» подозрительно - с одной стороны. Как будто «Вояджер-1» попал в зону, похожую на прихожую в доме. Из дома (Солнечной системы) он ещё не вышел, но уже подходит к открытой двери, из которой на него летит поток заряженных частиц Млечного Пути.
    «Все модели, которые должны были предсказать, что произойдёт, оказались неправильными. У нас нет вообще никакого представления о том, чего ожидать дальше», - рассказывает физик Стаматиос Кримигис (Stamatios Krimigis) из университета Джона Хопкинса. Кримигис и его коллеги являются авторами одной из трёх статей, посвящённых последним данным «Вояджера-1» и выпущенных в журнале Science.
    Сейчас «Вояджер-1» находится на расстоянии, более чем в 120 раз превышающем расстояние от Солнца до Земли. Солнечный ветер в этом регионе значительно поутих, разогнанные нашей звездой частицы затормозились примерно в 1000 раз.  

Сигнал с Земли идёт до «Вояджера-1» около 17 часов (иллюстрация NASA/JPL-CALTECH)
    Ещё одно обстоятельство, которое удивило астрономов: приборы «Вояджера-1» регистрируют магнитные поля на том же уровне, что и раньшеОбъяснения этому у физиков нет, так как галактическое магнитное поле должно располагаться под определённым углом к солнечному (почти на 60 градусов). Выходит, что аппарат всё ещё находится под влиянием Солнца.
    «Это тот ещё сюрприз! В каком-то смысле мы прикоснулись к межзвёздной среде, но мы всё ещё находимся в доме Солнца», - комментирует новые данные не участвовавшая в исследованиях Мерав Офер (Merav Opher) из университета Бостона.
    В какой прихожей, фойе или коридоре Солнечной системы сейчас находится зонд, учёные не знают. Более того, они и не подозревали о существовании подобной зоны!
    Соответственно, не понятно, сколько времени он там пробудет: может, ещё пару месяцев, а, может быть, и годы...
 
    «Всё может измениться в любой день. Моделей происходящего у нас нет», - добавляет Эд Стоун (Ed Stone) из Калифорнийского технологического института, ведущий автор ещё двух работ и статей (1 и 2) в Science». (28.06.2013, 15:40). http://www.vesti.ru/doc.html?id=1099406

    «Voyager 1» Discovers Bizarre and Baffling Region at Edge of Solar System

    «Not content with simply being the man-made object to travel farthest from Earth, NASA’s «Voyager 1» spacecraft recently entered a bizarre new region at the solar system’s edge that has physicists baffled. Their theories don’t predict anything like it.
    Launched 36 years ago, «Voyager 1» and its twin «Voyager 2» made an unprecedented tour of the outer planets, returning spectacular data from their journey. The first «Voyager» sped out of the solar system in 1980 and it has since been edging closer and closer to interstellar space. The probe is currently out more than 120 times the distance between the Earth and the sun.
    Scientists initially thought that «Voyager»’s transition into this new realm, where effects from the rest of the galaxy become more pronounced, would be gradual and unexciting. But it’s proven to be far more complicated than anything researchers had imagined, with the spacecraft now encountering a strange region that scientists are struggling to make sense of.
    “The models that have been thought to predict what should happen are all incorrect,” said physicist Stamatios Krimigis of the Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, who is lead author of one of three new papers on «Voyager» appearing in Science on June 27. “We essentially have absolutely no reliable roadmap of what to expect at this point.”
    The sun produces a plasma of charged particles called the solar wind, which get blown supersonically from its atmosphere at more than 1 million km/h. Some of these ions are thrown outward by as much as 10 percent the speed of light. These particles also carry the solar magnetic field.
    Eventually, this wind is thought to hit the interstellar medium – a completely different flow of particles expelled from the deadly explosions of massive stars. The extremely energetic ions created in these bursts are known as galactic cosmic rays and they are mostly blocked from coming into the solar system by the solar wind. The galaxy also has its own magnetic field, which is thought to be at a significant angle to the sun’s field.
    Researchers know that «Voyager 1» entered the edge of the solar wind in 2003, when the spacecraft’s instruments indicated that particles around it were moving subsonically, having slowed down after traveling far from the sun. Then, about a year ago, everything got really quiet around the probe. «Voyager 1»’s instruments indicated at the solar wind suddenly dropped by a factor of 1,000, to the point where it was virtually undetectable. This transition happened extremely fast, taking roughly a few days.
    At the same time, the measurements of galactic cosmic rays increased significantly, which would be “just as we expected if we were outside the solar wind,” said physicist Ed Stone of Caltech, «Voyager»’s project scientist and lead author of one of the Science papers. It looked almost as if «Voyager 1» had left the sun’s influence.
    So what’s the problem? Well, if the solar wind was completely gone, galactic cosmic rays should be streaming in from all directions. Instead, «Voyager» found them coming preferentially from one direction. Furthermore, even though the solar particles had dropped off, the probe hasn’t measured any real change in the magnetic fields around it. That’s hard to explain because the galaxy’s magnetic field is thought to be inclined 60 degrees from the sun’s field.
    No one is entirely sure what’s going on.
    “It’s a huge surprise,” said astronomer Merav Opher of Boston University, who was not involved in the work. While the new observations are fascinating, they are likely something that theorists will debate about for some time, she added.
    “In some sense we have touched the intergalactic medium,” Opher said, “but we’re still inside the sun’s house.”
    Extending this analogy, it’s almost as if «Voyager» thought it was going outside but instead found itself standing in the foyer of the sun’s home with an open door that allows wind to blow in from the galaxy. Not only were scientists not expecting this foyer to exist, they have no idea how long the probe will stay inside of it. Stone speculated that the probe could travel some months or years before it reaches interstellar space.
    “But it could happen any day,” he added. “We don’t have a model to tell us that.” Even then, Stone said, «Voyager» would not have really left the solar system but merely the region where the solar wind dominates.
     For his part, Krimigis didn’t even want to speculate on what «Voyager» might encounter next because theorists’ models have so far not worked extremely well.
    “I’m convinced that nature is far more imaginative than we are,” he said.» (06.27.2013, 2:20 PM). http://www.wired.com/wiredscience/2013/06/voyager-unexpected-region/

    В неизвестности: «Вояджер-1»

    «Данные, поступающие с космического аппарата «Voyager-1», не перестают удивлять ученых. Сейчас он оказался в области пространства, существование которой не было предсказано ни одной из научных теорий
    По каким факторам можно будет заключить, что зонд все-таки вышел в межзвездное пространство? Где пролегает граница? Теоретически, выход «Voyager-1» из Солнечной системы должен ознаменоваться «переменой погоды»: на смену солнечному ветру (потоку ионизированных частиц, испускаемому нашим светилом) придут галактические космические лучи, порожденные взрывами массивных звезд.  Изменится и направление магнитного поля.

Структура внешней оболочки гелиосферы

    (Структура внешней оболочки гелиосферы - пояснение:
    На границе ударной волны (termination shock) происходит замедление частиц солнечного ветра до субзвуковых скоростей, их поток становится турбулентным (область замедления - slow-down region), а в области стагнации (stagnation regionпрактически останавливается и спорадически даже обращается вспять. В зоне истощения гелиооболочки (depletion region) проявляется эффект «магнитных хайвэев»).

    Ученые полагали, что переход из Солнечной системы в межзвездное пространство будет постепенным (сначала начнёт ослабевать солнечный ветер, а потом проявит себя галактический), однако реальность превзошла их ожидания: «Voyager-1» рапортует о «приключениях», поджидавших его на границе. Еще в 2003 году частицы солнечного ветра вокруг зонда стали двигаться медленнее скорости звука, но это «торможение» было постепенным. И вдруг всего за несколько дней 2012 года (по космическим меркам – в мгновение ока) солнечный ветер практически стих. Поток заряженных частиц со стороны Солнца уменьшился на три порядка, достигнув уровня, почти не фиксируемого детекторами. Зонд «почувствовал» усилившийся на 9,3% поток космических лучей.
    Казалось бы, все идет по плану. Но не совсем. Странность состояла в том, что ветер галактики дул с одной стороны, хотя, казалось бы, космические лучи должны поступать отовсюду.

«Странность состояла в том, что ветер галактики дул с одной стороны…»
    Кроме того, направление магнитного поля вокруг зонда почти не изменилосьНикто из ученых не мог толком объяснить, что происходит. Вероятно, магнитные линии солнечного и галактического полей рекомбинируют, образуя «магнитные хайвеи», по которым частицы, приходящие извне, мчатся только в одном направлении.
    Ученые назвали странную область пространства, в которой сейчас находится «Voyager-1» «зоной истощения гелиооболочки» («Heliosheath Depletion Region») и показали, что изменения величины индукции магнитного поля, сопровождавшие переход в эту область, происходили пять раз в июле-августе 2012 года, тогда как направление вектора почти не менялось.



 «Вояджер-1» на «магнитном хайвэе»

    Успеет ли «Voyager-1» «увидеть» межзвездное пространство и передать данные на Землю? Энергии его радиоизотопных термоэлектрических генераторов хватит приблизительно до 2025 года (и то при условии, что зонд будет выведен на «экономичный режим»). На сколько растянется его путешествие в «зоне истощения гелиооболочки» и не расположена ли за её пределами очередная «прихожая» Солнечной системы, никто не может сказать наверняка». (По материалам NASA. 29.06.2013).  http://www.popmech.ru/article/13385-v-neizvestnosti/

«Voyager»'s Ride on the Magnetic Highway.
NASA's «Voyager 1» spacecraft has entered a new region of our solar system that scientists feel is the final area the spacecraft has to cross before reaching interstellar space. http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=IQMsvQkISiE

    NASA's «Voyager 1» Explores Final Frontier of Our «Solar Bubble»

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 Voyager 1, now more than 11 billion miles (18 billion kilometers) from the sun, suggest the spacecraft is closer to becoming the first human-made object to reach interstellar space.
    Research using «Voyager 1» data and published in the journal Science today provides new detail on the last region the spacecraft will cross before it leaves the heliosphere, or the bubble around our sun, and enters interstellar space. Three papers describe how «Voyager 1»'s entry into a region called the magnetic highway resulted in simultaneous observations of the highest rate so far of charged particles from outside heliosphere and the disappearance of charged particles from inside the heliosphere.
    Scientists have seen two of the three signs of interstellar arrival they expected to see: charged particles disappearing as they zoom out along the solar magnetic field, and cosmic rays from far outside zooming in. Scientists have not yet seen the third sign, an abrupt change in the direction of the magnetic field, which would indicate the presence of the interstellar magnetic field.
    "This strange, last region before interstellar space is coming into focus, thanks to Voyager 1, humankind's most distant scout," said Ed Stone, «Voyager» project scientist at the California Institute of Technology in Pasadena. "If you looked at the cosmic ray and energetic particle data in isolation, you might think Voyager had reached interstellar space, but the team feels «Voyager 1» has not yet gotten there because we are still within the domain of the sun's magnetic field."
    Scientists do not know exactly how far «Voyager 1» has to go to reach interstellar space. They estimate it could take several more months, or even years, to get there. The heliosphere extends at least 8 billion miles (13 billion kilometers) beyond all the planets in our solar system. It is dominated by the sun's magnetic field and an ionized wind expanding outward from the sun. Outside the heliosphere, interstellar space is filled with matter from other stars and the magnetic field present in the nearby region of the Milky Way.
    «Voyager 1» and its twin spacecraft, «Voyager 2», were launched in 1977. They toured Jupiter, Saturn, Uranus and Neptune before embarking on their interstellar mission in 1990. They now aim to leave the heliosphere. Measuring the size of the heliosphere is part of the Voyagers' mission.
    The Science papers focus on observations made from May to September 2012 by «Voyager 1»'s cosmic ray, low-energy charged particle and magnetometer instruments, with some additional charged particle data obtained through April of this year.
    «Voyager 2» is about 9 billion miles (15 billion kilometers) from the sun and still inside the heliosphere. «Voyager 1» was about 11 billion miles (18 billion kilometers) from the sun Aug. 25 when it reached the magnetic highway, also known as the depletion region, and a connection to interstellar space. This region allows charged particles to travel into and out of the heliosphere along a smooth magnetic field line, instead of bouncing around in all directions as if trapped on local roads. For the first time in this region, scientists could detect low-energy cosmic rays that originate from dying stars.
    "We saw a dramatic and rapid disappearance of the solar-originating particles. They decreased in intensity by more than 1,000 times, as if there was a huge vacuum pump at the entrance ramp onto the magnetic highway," said Stamatios Krimigis, the low-energy charged particle instrument's principal investigator at the Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory in Laurel, Md. "We have never witnessed such a decrease before, except when «Voyager 1» exited the giant magnetosphere of Jupiter, some 34 years ago."
    Other charged particle behavior observed by «Voyager 1» also indicates the spacecraft still is in a region of transition to the interstellar medium. While crossing into the new region, the charged particles originating from the heliosphere that decreased most quickly were those shooting straightest along solar magnetic field lines. Particles moving perpendicular to the magnetic field did not decrease as quickly. However, cosmic rays moving along the field lines in the magnetic highway region were somewhat more populous than those moving perpendicular to the field. In interstellar space, the direction of the moving charged particles is not expected to matter.
    In the span of about 24 hours, the magnetic field originating from the sun also began piling up, like cars backed up on a freeway exit ramp. But scientists were able to quantify that the magnetic field barely changed direction -- by no more than 2 degrees.
    "A day made such a difference in this region with the magnetic field suddenly doubling and becoming extraordinarily smooth," said Leonard Burlaga, the lead author of one of the papers, and based at NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md. "But since there was no significant change in the magnetic field direction, we're still observing the field lines originating at the sun."
    NASA's Jet Propulsion Laboratory, in Pasadena, Calif., built and operates the «Voyager» spacecraft. California Institute of Technology in Pasadena manages JPL for NASA. The Voyager missions are a part of NASA's Heliophysics System Observatory, sponsored by the Heliophysics Division of the Science Mission Directorate at NASA Headquarters in Washington». (June 27, 2013). http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2013-209 

    Ученые рассмотрели «кометный хвост» Солнечной системы

    «Американские ученые установили, что у Солнечной системы имеется хвост, как у кометы. Такие выводы были сделаны на основе анализа данных, полученных с помощью аппарата «АЙБЕКС», исследующего границы межзвездного пространства, который был выведен НАСА на околоземную орбиту в 2008 году. Хвост Солнечной системы состоит из двух потоков исходящих от светила в противоположных направлениях быстродвижущихся заряженных частиц, а также еще двух потоков медленно движущихся заряженных частиц, перпендикулярных этим потокам. По форме шлейф напоминает четырехлистный клевер. По свидетельству НАСА, американские эксперты пока не знают точно, какова его протяженность». (11 июля 2013 года, 11:19). http://www.itar-tass.com/c11/803921.html

    «Ученые доказали то, что солнечная система имеет плазменный «хвост». Данные, полученные спутником IBEX, позволили не только подтвердить наличие ранее предсказанного теоретиками образования, но и выявили ряд деталей: хвост оказался не просто однородным шлейфом из ионизированного газа. Подробности со ссылкой на научную статью в «The Astrophysical Journal» приводит «New Scientist».

Солнечный хвост (поперечное сечение)
    Исследователи из нескольких научных центров США проанализировали данные, полученные спутником «IBEX». Этот аппарат был оснащен специальными ловушками для атомов, образующихся на границах Солнечной системы и при помощи этих ловушек ученые смогли определить то, с каких направлений такие атомы прилетают чаще, чем с других. Это позволило выявить границу между магнитосферой Солнца и межзвездным магнитным полем, а также составить представление о ее форме.
    Астрофизики обнаружили, что образованный при взаимодействии магнитных полей плазменный пузырь имеет вовсе не правильную сферическую форму, а скорее напоминает комету с вытянутым хвостом. Причем хвост, если смотреть вдоль его продольной оси, тоже несимметричен: на представленных исследователями схемах видна фигура, напоминающая четырехлистник клевера. Два диаметрально противоположных лепестка обозначают направления, откуда прилетают частицы с большей энергией, а два оставшихся, напротив, отличаются сравнительно медленными атомами. Эти различия, как поясняют ученые, связаны с асимметрией магнитного поля Солнца.

«NASA | «IBEX» Provides First View of the Solar System's Tail» http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=BhAzMdoOe5E

    Точная протяженность «хвоста» пока неизвестна, однако ученые уже определили то, что он меняется со временем. Одиннадцатилетний цикл солнечной активности влияет на его размеры. Так как частицы движутся со скоростью около 23 километров в секунду, их перемещение от Солнца до границ гелиосферы занимает несколько лет, а изменения активности Солнца затрагивают не весь «хвост» сразу.
    Границей солнечной системы называют обычно поверхность гелиосферы: области, в которой покинувшие Солнце частицы все еще движутся в сторону от звезды. За пределами солнечной системы это вещество уже подхватывают внешние магнитные поля и их движение определяется межзвездной плазмой, а не Солнцем. Плазменные хвосты астрономы уже видели у других звезд, но вот у Солнца такое образование выявлено впервые». (11 июля 2013 года, 13:35). http://lenta.ru/news/2013/07/11/suncomet/

    Solar system has a tail shaped like a four-leaf clover

    «Lucky us! Our solar system has a tail reminiscent of a four-leaf clover, according to new observations of the plasma bubble that shields the solar system from the rest of the galaxy. The discovery should help us better understand how our star interacts with the Milky Way, including how harmful cosmic rays from interstellar space manage to sneak through the solar system's magnetic barrier.
    The sun is currently zipping through one of the Milky Way's spiral arms at a relative speed of about 23 kilometres per second, ploughing through thin clouds of interstellar dust and gas. At the same time, a stream of particles blowing out from the sun – the solar wind – inflates a bubble of plasma around the solar system, called the heliosphere.
    Astronomers have long assumed that the sun's motion through the galaxy squashes and spreads the heliosphere into a bullet shape, with an extended tail at the back (see image).

Side view of the sun as it wades through the galaxy. The heliosphere is the large sheath around everything, while the edge of the small pale blue circle is the 'termination shock' at which the solar wind abruptly slows down. At the centre of that circle is a tiny dot representing the sun. The tail needs no introduction (Image: NASA's Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab)
    We have seen similar tails in pictures of speeding stars elsewhere in the galaxy. But until now it has been hard to see for sure what our own sun's tail might look like.
    Using the first three years of observations from NASA's «Interstellar Boundary Explorer» (IBEX) spacecraft, astronomers were able to map this "heliotail" for the first time. "We've never taken a picture of it," IBEX mission scientist Eric Christian said today in a teleconference. "This is actually the first real data we have that gives us the shape of the tail."

    Clover leaves

    IBEX creates images of the solar system's borders by observing neutral atoms produced when charged particles from the solar wind collide with other charged particles in the outer heliosphere. Some of these neutral atoms are bounced back towards us. They are not deflected by magnetic fields as they travel, so neutral atoms faithfully record the point of collision.
    "Because they travel pretty much straight, you can trace them back to where they came from and paint a picture of the solar system using atoms instead of light," Christian says.
    One surprise is that, if we were to look straight down the length of the tail from front to back, we would see particles clustered into four distinct lobes, like a four-leaf clover (see image, above right). Two opposing lobes on the vertical plane consist of fast-moving particles, while the two lobes on the horizontal plane consist of slower-moving particles (watch a NASA video of the tail in action).

Looking down along the line of the tail, the rough four-leaf clover shape can be seen, its lobes false-coloured in red and yellow. The sun is the dot in the centre of the wider circle, which represents the 'termination shock' at which the solar wind abruptly slows down (Image: NASA's Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab)
    The four lobes might be a reflection of solar activity at the time the particles left the sun, says IBEX principal investigator David McComas. The particles took a few years to reach the tail, so they were born when the sun was minimally active.
    "Around solar minimum, you get slow solar wind around low to mid-latitudes from the sun and high speed around high latitudes," says McComas. But he expected this would create more of a solid horizontal band of slow particles across the tail, not the odd lobes. "The short answer is, we don't know how they formed," he says.

    Please recycle

    The lobed structure of the tail might not hold out very long. At solar maximum, the bands of slow and fast particles streaming away from the sun break down, so the tail may change its shape when the sun's activity reaches its peak, says McComas.
    Ultimately, a better understanding of the tail and how it changes over time should help us understand how and where material from our solar system affects the rest of the galaxy – and how the galaxy influences us.
    "Our own sun and the Earth and all of us are made up of atoms that came out of other stars' stellar winds long ago," says McComas. "There's a big recycling process that occurs, and the astrotails or heliotails are where the material coming out of stars or our sun leaves the region of the sun and gets mixed in with the rest of the stuff."
    The heliotail could also be letting cosmic rays in, says Brenda Dingus of Los Alamos National Laboratory in New Mexico, who is not on the IBEX team. The magnetic field of the heliosphere protects us from the bulk of these galactic high-energy particles.
    But some manage to impinge on our solar system, and previous observations have shown that they seem to come mostly from the tail's direction, says Dingus. It could be that the heliotail is acting as a funnel for cosmic rays, allowing them to leak into the solar system where the sun's influence is weakest.

    Межзвездный ветер, пронизывающий Солнечную систему, изменил направление

    «Астрономы, изучающие межзвездный газ, в котором летит Солнце, учуяли ветер перемен. Оказалось, что всего за четыре десятилетия поток межзвездного газа заметно изменил направление. 

Ученые нашли изменения в межзвездном ветре
    Солнце, несущееся вместе с планетами внутри нашей галактики, попадает из одних условий в другие, и эту разницу можно зафиксировать даже за время жизни одного человека. К такому выводу пришли астрономы из Университета Нью-Гэмпшира (США), изменив бытовавшие представления о том, что физические условия в межзвездных масштабах почти постоянны и не меняются со временем.
    Нейтральный газ Местного межзвездного облака, в которое Солнце залетело несколько десятков тысяч лет назад, проникает в гелиосферу – область заряженных частиц, окружающую нашу звезду, – и может быть зафиксирован космическими приборами. За 40 лет - период космических исследований, когда эти наблюдения вообще проводились, - Солнце пролетело внутри облака порядка 200 астрономических единиц, равных расстоянию от Земли до Солнца.
    Данные, полученные с космического аппарата «Interstellar Boundary Explorer» (IBEX), измеряющего свойства межзвездной среды, показали, что за последние двадцать лет атомы нейтрального гелия, проникающие внутрь Солнечной системы, изменили свое направление примерно на три градуса, а скорость – на три километра в секунду.
    Это сравнение помогли сделать данные с другого космического корабля – «Ulysses», запущенного в 1990 году для изучения Солнечной системы с полярной орбиты, только параметры межзвездной среды он ловил в 1,5–2 раза дальше от Солнца. Заметив это странное изменение, ученые решили поднять более старые данные со спутников, наблюдавших за проникновением нейтрального гелия еще с 1970 года. Сбором этих данных занимались разные аппараты, включая американские STP, Mariner-10, SOLRAD и советский «Прогноз-6», - всего из архивов были собраны данные с 11 зондов. Используя их наблюдения, астрономы решили проверить, является ли изменение последних лет следствием реального отклонения частиц или же новейшие инструменты дают просто более точные значения скорости направления. Детальный анализ собранных за четыре десятилетия данных выявил статистически значимое отклонение: оказалось, что за эти годы угол, под которым атомы гелия пронзают Солнечную систему, изменился не на три, а почти на семь градусов!
    «Мы заключили, что, с высокой вероятностью, направление межзвездного ветра за последние 40 лет изменилось. Мы считаем, что отклонение межзвездного гелия может объясняться турбулентностью в межзвездном облаке, окружающем Солнце», - уверена Присцилла Фриш из Университета Чикаго, автор статьи, опубликованной в журнале «Science».
    Атомы гелия лучше других подходят для изучения межзвездного ветра в силу своего обилия и минимального воздействия на них магнитного поля Солнечной системы. Поэтому, попадая внутрь Солнечной системы, они летят по баллистической траектории и позволяют оценивать скорость и направление движения Солнца внутри облака.
    «Для нас оказалось сюрпризом обнаружить, что изменения потока межзвездного ветра проявляются на столь коротких отрезках времени, ведь межзвездные облака по астрономическим меркам велики. Это открытие может рассказать нам о динамике процессов, происходящих на краях этих облаков. Ведь плывущие в небе облака, хотя и движутся медленно, часто имеют довольно пушистые и динамичные края. То, что мы увидели, может быть продолжением того же явления», - объяснил Эберхард Мебиус, соавтор исследования.
    Используя полученные данные, астрономы надеются глубже понять динамику движения межзвездного вещества, что позволит точнее определить размеры, структуру и свойства гелиосферы – естественной оболочки, защищающей Землю от проникновения губительного излучения межзвездной среды». (06 сентября 2013, 10:00). http://www.gazeta.ru/science/2013/09/06_a_5640281.shtml
Космический зонд останется в Солнечной системе еще 300 лет http://www.rg.ru/2013/09/15/voyadger-site.html
    Темы блога «Артефакт». «Интернет-исследование "Земля и Вселенная"» .

    [Книга в работе...] 
    Файл 1-В«За границей нашего мира». http://artefact-2007.blogspot.ru/2014/12/1-1.html .

9 комментариев:

  1. "Вояджер" загадочно исчез в космосе

    "Несколько лет назад прозвучало громкое заявление о том, что космический зонд "Voyager" вышел за пределы Солнечной системы. Тем не менее, многие ученые считают, что он до сих пор не пересек границ гелиосферы. Где же тут истина? Американскими учеными был разработан специальный тест, позволяющий определить, находится ли аппарат в Солнечной системе.

    Предполагалось, что, когда "Voyager" пересечет область, где полярность магнитного поля Солнца меняется с плюса на минус, аппаратура это зафиксирует, предоставив таким образом доказательство, что зонд все еще находится внутри гелиосферы… Если же такие изменения не будут зафиксированы в течение двух лет, то это означает, что аппарат уже перешел в межзвездное пространство.

    Интересно, что, хотя наблюдалось множество признаков, указывающих на то, что зонд покинул Солнечную систему, включая воздействие космических лучей, изменений магнитной полярности за два прошедших года так и не было зафиксировано. Это привело к тому, что к самому тесту стали относиться с определенным скепсисом. Так, профессор атмосферных, океанических и космических наук, сотрудник Университета Мичигана Джордж Глокер одним из первых предположил, что "Voyager" до сих пор находится в нашей системе.

    Тест, согласно которому предполагается определять местонахождение зонда, кажется, мягко говоря, странным, в силу того, что магнитное поле не имеет не плюса, ни минуса, заявил Глокер. Да и резкой переходной границы в космосе нет, добавил он.

    Странным показался профессору и вывод авторов теста о том, что, если будут зафиксированы изменения полярности, то можно утверждать, что зонд еще в гелиосфере, а если нет, то он уже давно находится за ее пределами… Это выглядит просто нелогичным.

    Но тогда что сейчас происходит с "Вояджером"? Предполагается, что солнечный ветер, имеющий высокую сверхзвуковую скорость, на орбите Земли наталкивается на сверхзвуковой поток межзвездного газа, который движется относительно Солнца со скоростью приблизительно 25 километров в секунду и имеет температуру около 8000 кельвинов. Затормозить этот поток невозможно без образования ударной волны. Тогда скорость падает, а температура возрастает.

    Интересно, что на протяжении полета приборы "Вояджера-1" не зарегистрировали существенных изменений магнитного поля, но более чем в 100 раз увеличилась концентрация электрически заряженных частиц. Причем они стали концентрироваться не по направлению движения "Вояджера", как ранее, а вдоль линий магнитного поля перпендикулярно зонду, что было установлено косвенным путем, по факту замедления солнечного ветра.

    Результаты обработки данных вызвали бурю споров в научном мире. Одни эксперты считают, что "Вояджеру" удалось пройти ударную волну в солнечном ветре, другие же - что аппарат ее просто еще не достиг… Лишь в одном ученые оказались единодушны: они получили самую необычную информацию, которую удалось зарегистрировать за все время длительного полета "Voyager"!

    Ряд специалистов полагают, что если бы аппаратом была пройдена ударная волна в солнечном ветре, то и магнитное поле усилилось бы, как это и показывают модели. Этой проблемы не существовало бы, если бы "Вояджер" мог напрямую измерять скорость частиц солнечного ветра. К сожалению, так необходимый в этих целях плазменный спектрометр уже давно перестал функционировать. Поэтому остается лишь опираться на данные других, еще работающих приборов..." (12 августа 2014). http://www.pravda.ru/science/planet/space/12-08-2014/1220978-voyager-0/

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. "Где сейчас находятся «Вояджеры»". (2015-08-26, 09:16:00). http://kiri2ll.livejournal.com/266779.html

      Комментарии:

      "А у "Новых горизонтов" сейчас какая скорость? Где-то СМИ написали, что больше, чем у "Вояджера-1", ошиблись значит". ("alien3", 26 августа 2015, 09:53:11).

      "15 километров в секунду. Она была больше чем у "Вояджеров", когда аппарат стартовал. Однако "Вояджеры" ускорились не только у Юпитера, но и Сатурна - потому у них скорость выше". ("kiri2ll", 26 августа 2015, 10:28:20). http://kiri2ll.livejournal.com/266779.html?thread=3889947#t3889947

      Удалить
    2. Где заканчивается Солнечная система?

      "Вояджер-1" - единственный сделанный человеком объект, прославившийся тем, что вырвался за пределы "космического дома" своих создателей - Солнечной системы. Причем как минимум дважды. Где он сейчас? Технически, все еще в ней.

      СМИ... не смогли отказать себе в громких заголовках, гласивших, что "Вояджер" покинул Солнечную систему, - и были не совсем уж неправы. Однако в материалах НАСА до сих пор таких смелых утверждений нет - более того, согласно им, никто из нас не доживет до того момента, когда это бесспорно станет реальностью...

      Как ученые поняли, что "Вояджер-1" преодолел гелиопаузу?

      Поскольку "Вояджер" исследует пространства, ранее никем не изведанные, понять, где именно он находится - довольно сложная задача.

      Ученым приходится ориентироваться на данные, которые с помощью сигналов зонд передает на Землю.

      "Никто до этого никогда не был в межзвездном пространстве, поэтому это все равно что путешествовать с помощью неполных путеводителей", - объяснял научный сотрудник проекта "Вояджер-1" Эд Стоун.

      Когда информация, полученная от аппарата, стала указывать на изменившуюся вокруг него среду, ученые впервые заговорили о том, что "Вояджер" близок к выходу в межзвездное пространство.

      Наиболее простой способ определить, преодолел ли аппарат заветную границу, - измерить температуру, давление и плотность плазмы, окружающей зонд. Однако прибор, способный делать такие замеры, перестал работать на "Вояджере" еще в 1980 году.

      Специалистам пришлось ориентироваться на другие два инструмента: детектор космических лучей и плазменный волновой прибор.

      В то время как первый периодически фиксировал рост уровня космических лучей галактического происхождения (и падение уровня солнечных частиц), именно плазменному волновому прибору удалось убедить ученых в местонахождении аппарата - благодаря так называемым корональным выбросам массы, которые происходят на нашей звезде.

      При ударной волне, следующей за выбросом на Солнце, устройство фиксировало колебания электронов плазмы, с помощью которых можно было определить ее плотность.

      "Эта волна заставляет плазму как будто бы звенеть, - объяснял Стоун. - В то время как плазменный волновой прибор позволил нам измерить частоту этого звона, детектор космических лучей показал, откуда пришел этот звон - от выбросов на Солнце".

      Чем выше плотность плазмы, тем больше частота колебаний. Благодаря второй на счету "Вояджера" волне, в 2013 году ученые смогли узнать, что зонд уже более года летит сквозь плазму, плотность которой в 40 раз превышает предыдущие замеры...

      "Чем дальше двигается "Вояджер", тем выше становится плотность плазмы, - говорил Эд Стоун. - Потому ли это, что межзвездная среда становится все плотнее по мере отдаления от гелиосферы, или это результат самой ударной волны [от солнечной вспышки - Би-би-си]? Пока мы не знаем".

      Третья волна, зафиксированная в марте 2014 года, показала незначительные по сравнению с предыдущими изменения в плотности плазмы, что подтверждает нахождение зонда в межзвездном пространстве.

      Итак, "Вояджер-1" выбрался за пределы наиболее "густонаселенной" части Солнечной системы и сейчас находится в 137 астрономических единицах, или 20,6 млрд км от Земли. Проследить за ним можно здесь - http://voyager.jpl.nasa.gov/where/

      Так когда же он наконец окончательно покинет систему? По расчетам НАСА, примерно через 30 тысяч лет..." (Полина Романова. Русская служба Би-би-си. 10 февраля 2017). http://www.bbc.com/russian/features-38921718

      Удалить
  2. Мы все живем в пузыре ничего

    "Солнечная система находится в пузыре сверхразреженного и сверхгорячего газа... Вот так живешь себе, думаешь, что Солнце - просто звезда, которая просто находится в Галактике. А нет, оказывается, что местность за пределами гелиосферы вовсе не та, что видится на красочных снимках телескопа Hubble.

    Когда рассматриваешь снимки дальнего космоса, то создается впечатление, что он весь такой - наполненный облаками межзвездной пыли и светящегося газа. Но астрономы еще в 70-80-х годах прошлого века стали обращать внимание, что галактическое пространство вокруг Солнца отличается от этой картины. Показалось, что Солнечная система висит в почти абсолютной пустоте.

    Дальнейшие исследования показали, что эта "пустота" еще и светится в мягком рентгеновском диапазоне, и это свечение окружает нас со всех сторон.

    Так родилась теория "локального пузыря", согласно которой, Солнечная система находится внутри межзвездной полости, в которой плотность материи в десять раз меньше чем в среднем по Галактике и составляет примерно 1 (один) атом на литр. И весь сверхразреженный газ этого "пузыря" разогрет до миллиона(нов) градусов...

    Почему мы сейчас не прожариваемся при температуре в миллион градусов, раз Солнечная система висит в этом самом горячем ничего?

    Думаю разгадка лежит в другом пузыре. Да-да, "локальный пузырь" не единственный. Есть еще один, который называется "гелиосфера".

    Гелиосфера - это пузырь газа и заряженных частиц, который "надувает" Солнце вокруг себя. Фактически это все верхние слои солнечной атмосферы. Он простирается на расстояние 75-90 а.е., что в 2,5-3 раза дальше чем Нептун. При внешнем воздействии, таком как ударная волна от взрыва сверхновой, гелиосфера могла сжаться до ближних планет, но Земля находится очень близко к Солнцу. Подобно тому как магнитное поле и атмосфера Земли защищает нас от солнечных вспышек, магнитное поле и атмосфера Солнца могла защитить нас от вспышек сверхновых и защищает от воздействия межзвездной среды.

    Кроме того, не зря акцентируется внимание на разреженности содержимого "локального пузыря". Я уже как-то рассказывал о температуре в космосе. Например температура земной экзосферы, в которой летает МКС и работают космонавты может достигать 2 тыс. градусов, но они не ощущают этой жары, т.к. количество атомов газа земной экзосферы слишком мало чтобы оказать сколь-нибудь существенное воздействие на крупные тела, такие как космические корабли и станции..." (5 сент, 2014 в 12:08). http://zelenyikot.livejournal.com/47874.html

    [Комментарий Ф.Д.: Итак, защитой от горячего газа "локального пузыря" (как и от жесткого излучения из глубин Галактики) является гелиосфера.

    Но она-то как раз может и подвести. В последние годы гелиосфера меняет структуру и ослабевает.]

    На эту тему:

    1. "Приключения" гелиопаузы. http://artefact-2007.blogspot.ru/2012/09/1.html

    2. "Гелиопауза: "приключения" продолжаются". http://artefact-2007.blogspot.ru/2012/12/21.html

    Источник: https://plus.google.com/u/0/+%D0%A4%D0%B5%D0%B4%D0%BE%D1%80%D0%94%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B0%D1%87%D0%B5%D0%B2-2007/posts/Z66rR6sdcRz

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Раскрыта структура окружающего Солнечную систему пузыря

      "Исследователи НАСА выяснили, что структура границы Солнечной системы или «пузыря звездного ветра» может меняться. На это указывают данные, полученные космическими зондами «Вояджер-1» и «Вояджер-2». Об открытии сообщает издание Gizmodo.

      «Пузырем звездного ветра» (гелиосферой) называют область, в которой частицы, испускаемые Солнцем, летят относительно него со сверхзвуковой скоростью. Гелиосфера ограничена ударной волной, которая возникает из-за столкновения солнечного ветра с межзвездной средой. Граница «пузыря» считается границей Солнечной системы, и в 2012 году «Вояджер-1» стал первым пересекшим ее искусственным объектом.

      Перед тем как покинуть Солнечную систему, аппарат собрал данные о гелиосферной мантии — промежуточной зоне между границей гелиосферы и границей ударной волны, где происходит падение скорости солнечного ветра до звуковых значений. Зонд зафиксировал рост высокоэнергетических частиц, называемых космическими лучами. Однако «Вояджер-2», который в настоящее время все еще находится в гелиосферной мантии внутри «пузыря», не выявил никаких изменений.

      Ученые считают, что этот феномен объясняется тем, что Солнце находится в активной фазе своего цикла. Это, в свою очередь, усиливает солнечный ветер, который препятствует проникновению космических лучей в гелиосферу. Таким образом, «пузырь звездного ветра» является динамичной структурой, которая может быть как барьером для высокоэнергетических частиц, так и пропускать их внутрь.

      «Вояджер-1» был запущен 5 сентября 1977 года для исследования Юпитера и Сатурна. Сейчас аппарат удален от Солнца на расстояние 0,00217 светового года. «Вояджер-2», запущенный 20 августа 1977 года и посетивший Уран и Нептун, находится в 0,00174 светового года". (26 декабря 2016, 16:02). https://lenta.ru/news/2016/12/26/bubble

      Удалить
    2. «Хаббл» помогает составлять «дорожную карту» для движения зондов «Вояджер»

      "...Из недавних находок, сделанных при помощи «Хаббла» в рамках направления использования космического телескопа в качестве вспомогательного средства наблюдений для миссии «Вояджер», стоит отметить обнаружение двух следующих фактов: нахождения зонда «Вояджер-2» внутри облака межзвездного вещества, окружающего Солнечную систему, а также прохождения Солнцем сквозь облако межзвездного материала с повышенной плотностью в галактических окрестностях Солнечной системы.

      Исследование было представлено 6 января на зимнем собрании Американского астрономического общества в г. Грейпвин, штат Техас". (08 января 2017, 11:18:03). http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=9304

      Удалить
  3. [Ф.Д.: Я не считаю гипотезы Чечельницкого верными. Но нижеследующий отрывок свидетельствует о растерянности официальной науки от данных, полученных аппаратами "Вояджер" на границе гелиосферы, а также о готовности специалистов прислушаться даже к самым экстравагантным гипотезам.]

    Планетянин Чечельницкий. Рассказ о человеке, обогнавшем время. Но время этого не заметило

    "...Однажды осенью более пятнадцати лет назад он появился на пороге мастерской со словами:

    - Старик, колоссальная история! Спрячь это на много лет, только не потеряй.

    На листе бумаги были расчеты и результаты полета в дальний космос американских аппаратов «Вояджер». Я спрятал. Через годы он попросил меня найти эти бумаги. Теперь, чтобы ничего не напутать своим непросвещенным умом, процитирую серьезного научного обозревателя из подмосковного космического города Королева, кандидата технических наук Николая Дорожкина:

    «Шедевры науки «Вояджер-1» и «Вояджер-2» были запущены в 1977 году. «Вояджер-1» давно вышел на орбиту Плутона и удаляется от центрального региона Солнечной системы. С конца 2003 года, как пишут авторитетные научные журналы Nature и Science и пресс-служба NASA, приборы аппарата воспринимают нечто странное. Авторы публикаций называют такие явления, как анизотропия, резкое изменение скорости и других параметров плазмы. Появляется этот феномен, названный Termination Shock, при прохождении «особых зон», находящихся на расстоянии 90,5 астрономической единицы (АЕ) - расстояний от Земли до Солнца (декабрь 2006 г.), и 94,5 (АЕ). «Вояджер-2» тем временем вторгся в пределы, преодоленные первым аппаратом, и на основе посылаемых им данных Харуки Вашими из Калифорнийского института геофизики планет, используя компьютерное моделирование, получил интересные результаты, как пишет Astrophisical Journal от 1 декабря 2007 года». «Модель Вашими предсказывает местоположение границы примерно в 90 раз дальше от Солнца, чем Земля, - пишет директор Института геофизики и планетарной физики Генри Занк. - Это поистине замечательное достижение, учитывая огромные сложности физики, временные и пространственные рамки изменчивости солнечного ветра».

    Достижение, в самом деле, замечательное.

    Но еще замечательнее, что и сам феномен, и его расстояние от Солнца были предсказаны еще в 1992 году. Автор - известный астрофизик и космолог, член COSPAR Альберт Чечельницкий. Для определения сущности феномена он предложил более точные профессиональные термины: «плазменный барьер», «стоячая ударная волна», «транссфера»… Более того, расположение феномена относительно Солнца им предсказано очень точно: «стоячая ударная волна, внутри которой находится гелиосфера, - пишет Чечельницкий в своей книге «Вояджер-1»: Время Предвидения и Время Именин» (Дубна, 2005), - будет обнаружена на гелиоцентрическом расстоянии a = 90,447 (AЕ)». Другую стоячую волну на расстоянии а = 90,5 (АЕ) он предсказал тоже невероятно точно..."

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. (Окончание)

      "...Концепция волновой астродинамики, проверенная автором с множеством наблюденных и экспериментальных данных, позволяет ему утверждать:

      «Есть уверенность в том, что и другие космические аппараты, летящие к звездам, встретят транссферу на том же самом месте — на а = 90,5».

      Какое место в наше время должен занимать человек, на дюжину лет опередивший современную астрофизику, выдвинувший за жизнь десятки интересных, спорных (как же иначе), но не бессмысленных идей, в то время, когда и одной принятой и раскрученной достаточно для славы и успеха? Думаю, весьма приличное место, соответствующее его дару. Мало предвидеть рассвет, надо об этом прокукарекать. И вот его друзья собирают деньги на билет в Вашингтон на серьезную астрофизическую конференцию, куда Альберт Михайлович приглашен с докладом. Чечельницкий докладывает. Аудитория чрезвычайно заинтересована. Зовут в разные научные центры выступать по поводу будущих открытий «Вояджера» и концепции волновой Вселенной, но виза кончается, и он возвращается в офис нашей американской подруги, режиссера-документалиста Шерри Джонс, ночует там на канцелярском столе, добирается до аэропорта пешком, поскольку денег на автобусный билет у него не было, и улетает домой, оставив после себя шлейф восхищения и недоумения..." (Автор: Юрий Рост. "Новая газета", выпуск № 120 от 24 октября 2014 года, стр. 17). http://www.novayagazeta.ru/columns/65830.html

      Удалить
  4. "Круги по воде" в Интернете

    Тема "Как же далеко улетели Вояджеры ..." форума "НА-СВЯЗИ.ru"

    "Мнение независимого исследователя
    Новые данные по «Вояджеру-1» свидетельствуют о том, что он попал неизвестно куда
    http://artefact-2007.blogspot.ru/2013/07/1-1.html " ("goggog", 16 декабря 2014, 19:00). http://forum.na-svyazi.ru/?showtopic=419629&pid=14234271&st=120&

    ОтветитьУдалить