Voyager 1 è l'unico oggetto di fabbricazione umana famoso per essere uscito dalla "casa cosmica" dei suoi creatori: il sistema solare. E almeno due volte. Dov'è lui adesso? Tecnicamente, ancora dentro.
Il primo clamoroso rapporto che la sonda robotica Voyager 1, lanciata dalla NASA nel 1977 per esplorare Giove e Saturno, aveva lasciato il sistema solare, è apparso nel marzo 2013.
L'American Geophysical Union (AGU), una società senza scopo di lucro dedicata all'esplorazione della terra e dello spazio, ha rilasciato un comunicato stampa citando cambiamenti improvvisi nelle radiazioni cosmiche.
Solo poche ore dopo, dopo un commento degli scienziati della NASA che lavoravano direttamente al progetto che non potevano affermare nulla del genere, gli esperti dell'AGU hanno fatto marcia indietro. Hanno rivisto il comunicato stampa per indicare ora che il velivolo era "entrato in una nuova regione spaziale" e hanno ammesso di aver cercato di rendere comprensibili al pubblico le conclusioni delle loro osservazioni.
Messaggi simili sono apparsi più volte ogni due mesi, fino a sei mesi dopo, gli specialisti della NASA hanno effettivamente confermato tutte le dichiarazioni precedenti. Infine, è stato annunciato ufficialmente che la sonda è entrata nello spazio interstellare un anno prima, il 25 agosto 2012.
I media ancora una volta non potevano negare a se stessi i titoli di alto profilo secondo cui la Voyager aveva lasciato il sistema solare - e non si sbagliavano completamente. Tuttavia, non ci sono ancora dichiarazioni così audaci nei materiali della NASA - inoltre, secondo loro, nessuno di noi vivrà abbastanza da vedere il momento in cui questo diventerà senza dubbio una realtà.
Dove finisce il sistema solare?
Video promozionale:
Come sempre, questa è una questione di terminologia: tutto dipende da ciò che è esattamente considerato il sistema solare.
Nel senso comune, è composto da otto pianeti che ruotano attorno alla nostra stella (Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano e Nettuno), i loro satelliti, la fascia degli asteroidi (tra le orbite di Marte e Giove), molte comete, così come la fascia di Kuiper …
Contiene principalmente piccoli corpi rimasti dalla formazione del sistema solare e diversi pianeti nani (incluso Plutone, che è stato retrocesso a questa categoria dai pianeti ordinari poco più di un decennio fa). La fascia di Kuiper è essenzialmente simile alla fascia degli asteroidi, ma è molto più grande e più grande di quest'ultima.
Per immaginare la scala di questa parte dell'impero solare, è consuetudine utilizzare unità astronomiche (au): un'unità è uguale alla distanza approssimativa dalla Terra al Sole (circa 150 milioni di km o 93 milioni di miglia).
L'ultimo pianeta, Nettuno, si trova a una distanza di circa 30 UA dalla stella. Fino alla cintura di Kuiper - 50 UA.
Aggiungete a questo poco più di 70 unità astronomiche - e arriviamo al primo confine condizionale del sistema solare, che Voyager ha attraversato - il confine esterno dell'eliosfera.
Tutto quanto sopra - i pianeti, la cintura di Kuiper e lo spazio al di là di esso - è influenzato dal vento solare - un flusso continuo di particelle cariche (plasma) che emana dalla corona solare.
Questo vento costante forma una sorta di bolla allungata attorno al nostro sistema, che "sposta" il mezzo interstellare ed è chiamata eliosfera.
Man mano che si allontanano dal Sole, la velocità delle particelle cariche diminuisce man mano che incontrano sempre più opposizione: l'assalto del mezzo interstellare, costituito principalmente da nuvole di idrogeno ed elio, nonché da elementi più pesanti, come il carbonio e la polvere (solo l'1% circa).
Quando il vento solare rallenta bruscamente e la sua velocità diventa inferiore alla velocità del suono, si verifica il primo confine dell'eliosfera, chiamato shock di terminazione. La Voyager 1 l'ha attraversata nel 2004 (il suo fratello gemello Voyager 2 - nel 2007) ed è quindi entrata in un'area chiamata heliosheath - una sorta di "vestibolo" del sistema solare. Nello spazio dell'elioschermo, il vento solare inizia a interagire con il mezzo interstellare e la loro pressione reciproca è bilanciata.
Tuttavia, man mano che ci spostiamo ulteriormente, la forza del vento solare inizia a indebolirsi ancora di più e alla fine cede completamente all'ambiente esterno: questo confine esterno condizionale è chiamato eliopausa. Dopo averlo superato nell'agosto 2012, la Voyager 1 è entrata nello spazio interstellare e, se prendiamo i limiti dell'influenza più tangibile del vento solare come confini, ha lasciato il sistema solare.
Ma in realtà, secondo l'interpretazione generalmente accettata dalla comunità scientifica, la sonda non è stata ancora completata a metà.
Come facevano gli scienziati a sapere che la Voyager 1 ha attraversato l'eliopausa?
Poiché la Voyager sta esplorando spazi inesplorati in precedenza, capire esattamente dove si trova è un compito arduo.
Gli scienziati devono fare affidamento sui dati che la sonda trasmette alla Terra utilizzando i segnali.
"Nessuno è mai stato prima nello spazio interstellare, quindi è come viaggiare con guide di viaggio incomplete", ha spiegato Ed Stone, scienziato del progetto Voyager 1.
Quando le informazioni ricevute dal dispositivo hanno iniziato a indicare il mutato ambiente circostante, gli scienziati hanno iniziato a parlare del fatto che la Voyager era vicina all'ingresso nello spazio interstellare.
Il modo più semplice per determinare se il dispositivo ha superato il limite desiderato è misurare la temperatura, la pressione e la densità del plasma che circonda la sonda. Tuttavia, un dispositivo in grado di effettuare tali misurazioni ha smesso di funzionare su Voyager nel 1980.
Gli specialisti si sono dovuti concentrare su altri due strumenti: un rilevatore di raggi cosmici e un dispositivo a onde al plasma.
Mentre il primo registrava periodicamente un aumento del livello dei raggi cosmici di origine galattica (e un calo del livello delle particelle solari), è stato il dispositivo a onde di plasma che è riuscito a convincere gli scienziati della posizione dell'apparato - grazie alle cosiddette espulsioni di massa coronale che avvengono sulla nostra stella.
Durante l'onda d'urto successiva all'espulsione sul Sole, il dispositivo ha registrato le oscillazioni degli elettroni del plasma, con l'aiuto dei quali è stato possibile determinarne la densità.
"Questa onda fa sembrare che il plasma risuoni", ha spiegato Stone. "Mentre lo strumento della lunghezza d'onda del plasma ci ha permesso di misurare la frequenza di questo squillo, il rilevatore di raggi cosmici ha mostrato da dove proveniva lo squillo - dalle emissioni sul Sole".
Maggiore è la densità del plasma, maggiore è la frequenza di oscillazione. Grazie alla seconda ondata sul conto di Voyager, nel 2013, gli scienziati sono stati in grado di scoprire che la sonda stava volando attraverso il plasma per più di un anno, la cui densità era 40 volte superiore alle misurazioni precedenti. I suoni registrati da Voyager - i suoni dell'ambiente interplanetario - possono essere ascoltati nel video qui sotto.
"Più si muove il Voyager, maggiore diventa la densità del plasma", ha detto Ed Stone. “È perché il mezzo interstellare diventa più denso man mano che ci si allontana dall'eliosfera, o è il risultato dell'onda d'urto stessa [da un brillamento solare - BBC]? Non lo sappiamo ancora ".
La terza ondata, registrata nel marzo 2014, ha mostrato variazioni insignificanti nella densità del plasma rispetto alle precedenti, il che conferma la posizione della sonda nello spazio interstellare.
Quindi, la Voyager 1 è uscita dalla parte più "densamente popolata" del sistema solare ed è ora a 137 unità astronomiche, o 20,6 miliardi di chilometri dalla Terra. Puoi seguirlo qui.
Quindi, quando lascerà definitivamente il sistema? Secondo i calcoli della NASA, tra circa 30mila anni.
Il fatto è che il Sole, accumulando in sé la parte opprimente della massa dell'intero sistema - il 99%, diffonde la sua influenza gravitazionale ben oltre la fascia di Kuiper e persino l'eliosfera.
Tra circa 300 anni, la Voyager dovrebbe incontrare la Nuvola di Oort - un'ipotetica (perché nessuno l'ha mai vista e gli scienziati ne hanno solo un'idea teorica) regione sferica che circonda il sistema solare.
In esso "vivono", essendo attratti dalla nostra stella, principalmente oggetti di ghiaccio, costituiti da acqua, ammoniaca e metano - essi, secondo gli scienziati, inizialmente si sono formati molto più vicino al Sole, ma poi sono stati lanciati alla periferia del sistema dalla gravità dei pianeti giganti. Ci vogliono migliaia di anni per girarci intorno. Si ritiene che alcuni di questi oggetti riescano a tornare indietro e quindi li notiamo sotto forma di comete.
Esempi recenti includono le comete C / 2012 S1 (ISON) e C / 2013 A1 (McNaught). Il primo si è rotto dopo essere passato dal Sole, il secondo è passato vicino a Marte e ha lasciato la regione interna del sistema.
L'ipotetico confine della Nube di Oort è l'ultimo confine del sistema solare, il limite del potere gravitazionale della nostra stella, o sfera di Hill.
Al di fuori della Nuvola di Oort, non c'è nulla: solo la luce che emana dal Sole e da stelle simili.
Tra pochi anni, gli scienziati inizieranno a spegnere gradualmente gli strumenti di Voyager 1. Quest'ultimo dovrebbe spegnersi intorno al 2025, dopodiché la sonda invierà dati alla Terra per molti altri anni prima di continuare il suo viaggio in silenzio.
Ci vogliono circa due anni perché la luce solare viaggi alla velocità più veloce che conosciamo per raggiungere i limiti della sfera di Hill. Ci vogliono circa quattro anni per raggiungere la stella più vicina a noi: Proxima Centauri. Voyager, se il suo percorso fosse corso verso di lei, ci sarebbero voluti più di 73mila anni.
Missione Voyager
- Nonostante il nome, Voyager 2 è stato lanciato per la prima volta il 20 agosto 1977. Voyager 1 è stato lanciato il 5 settembre dello stesso anno
- La missione ufficiale delle sonde era studiare Giove e Saturno
- I dispositivi sono riusciti a studiare e scattare fotografie di Giove, Saturno, Urano e Nettuno e dei loro satelliti, nonché di condurre studi unici del sistema degli anelli di Saturno e dei campi magnetici dei pianeti giganti
- Il Voyager 1 ha quindi intrapreso la sua "missione interstellare" ed è diventato l'oggetto più lontano dalla Terra che una persona abbia toccato. Ora il suo compito è studiare l'eliopausa e l'ambiente al di là dell'influenza del vento solare. Voyager 2 dovrebbe anche attraversare l'eliopausa nei prossimi anni
“Entrambi i Voyager hanno a bordo i cosiddetti Golden Records con registrazioni audio e video. Hanno riprodotto una mappa di pulsar con un segno della posizione del Sole nella Galassia - nel caso in cui chi l'ha scoperto volesse trovarci. Inoltre, gli esperti hanno incluso nelle registrazioni tutto ciò che, a loro avviso, i rappresentanti della vita extraterrestre hanno bisogno di sapere sull'umanità: fotografie, saluti in 55 lingue, tra cui greco antico, telugu e cantonese, suoni di natura terrestre (vulcani e terremoti, vento, ecc. pioggia, uccelli e scimpanzé, passi umani, battito cardiaco e risate), oltre a opere musicali - da Bach e Stravinsky a Chuck Berry e Blind Willie Johnson e canti tradizionali.
Polina Romanova
