Jak se sonda Voyager vzdaluje od Sluneční soustavy, hustota vesmíru roste

Jednoduše řečeno: čím dále jsme od Slunce, tím může být hustota prostředí v kosmu větší. Podle agentury Reuters podporují údaje o zvyšující se hustotě vesmíru při vzdalování se od našeho hvězdného systému i zjištění ze sondy Voyager 1, která do mezihvězdného prostoru vstoupila už v roce 2012.

Průměrná hustota elektronů v mezihvězdných oblastech naší Galaxie se odhaduje na 0,037 částic na centimetr krychlový. Voyager 2 naměřil 30. ledna 2019 ve vzdálenosti 17,9 miliardy kilometrů elektronovou hustotu 0,039 elektronů na cm³ a v červnu stejného roku - o 0,6 miliardy km dále - již 0,12 elektronů na cm³. Podobné hodnoty naměřil i Voyager 1 roku 2013.

Na první pohled jde o malé rozdíly, výzkumníci si však nejsou jistí, co to způsobuje. Obě sondy zjistily nárůst hustoty poté, co proletěly „nosem” takzvané heliosféry, byť na odlišných místech. Z toho vědci vyvozují dvě základní teorie.

Teoretická hranice Sluneční soustavy, zhruba 18 miliard kilometrů vzdálená, se nazývá heliopauza. Článek zveřejněný na webu amerického vesmírného úřadu NASA ji popisuje jako místo, kde sluneční vítr vycházející z našeho Slunce už není dostatečně silný, aby tlačil zpět mezihvězdné větry z okolních hvězd.

Uvnitř je zmíněná heliosféra, obří bublina magnetického vlivu Slunce vytvořená jeho větrem, která sahá daleko za trpasličí planetu Pluto. Předpokládalo se, že tato bublina má tvar komety se zaoblenou přední hranou a ocasem, když obíhá střed Mléčné dráhy. Špička heliosféry přitom leží mezi oběma Voyagery.

Nicméně jiná studie, zveřejněná v březnu v časopise Nature Astronomy na základě dat z misí NASA naznačuje, že heliosféra má tvar spíše jako „splasknutý croissant”. Navíc 3D simulace vytvořená pomocí těchto dat ukazuje zakřivenou vyboulenou centrální část se dvěma proudy způsobenými solárním magnetickým polem, které z ní vystřikují pryč.

Autoři zatím nejnovější studie tak píší, že podle první teorie by zvýšení hustoty detekované sondou Voyager 2, která je aktuálně asi 19 miliard kilometrů od nás, mohlo být způsobeno zesílením mezihvězdných magnetických polí, když se přiblíží a zakryjí heliopauzu.

Druhá teorie tvrdí, že materiál vyfukovaný mezihvězdným větrem mohl zpomalit a nahromadit se při přiblížení k tzv. heliopauze.

Sondy pracují pořád, nezahálí ani „jednička”. Přístroj Voyager 1 nedávno odhalil ve své vzdálenosti 22,5 miliardy kilometrů od Země nový proces, který vědci nyní taktéž studují. Víme už delší dobu, že tzv. rázové vlny mají vliv na pohyb částic vesmírem. Na rozhraní jakékoliv této vlny dochází obecně ke skokovému zvýšení tlaku, teploty a právě i hustoty za vlnou, přičemž vlny pak posouvají částice.

Jenže kolem hranice Sluneční soustavy to údajně vypadá jinak - astronomové popsali, že výboje se u elektronů objevují daleko před postupující rázovou vlnou a že se to děje v klidné oblasti vesmíru.

Obě sondy Voyager se tedy nacházejí v mezihvězdném prostoru a od našeho planetárního systému se pořád vzdalují. Pomyslnou hranici Sluneční soustavy překonaly, převažujícího vlivu Slunce nad vlivem jakéhokoli jiného objektu se však ještě dlouho nezbaví, byť jsou v oblasti, kde už solární vítr prakticky ustal.

Převažující vliv gravitace Slunce má totiž podle vědců končit až za vnějším okrajem hypotetického Oortova oblaku, který tvoří množství malých objektů. Šíře oblaku není přesně známa, ale odhaduje se, že začíná ve vzdálenosti kolem 1000 astronomických jednotek (AU), tedy téměř 150 miliard kilometrů od Slunce, a dosahuje až do 100 000 AU.

Jedna AU je vzdálenost Země ke Slunci (tj. 150 milionů km). Voyageru 2 tak teoreticky potrvá ještě 300 let, než se dostane na vnitřní okraj Oortova oblaku a dalších 30 tisíc let, než z oblaku vyletí.

Zajímavé rovněž je, že na pomyslném předělu mezi naší soustavou a mezihvězdným prostorem, v popisované heliopauze, aparát loni identifikoval nečekaně vysoké teploty.