NASA-Sonde tritt unerforschten kosmischen Fegefeuer am Rand des Sonnensystems

Nach mehr als 30 Jahren des Reisens durch den Kosmos trat ein far-flung NASA Raumsonde eine unbekannte Region zwischen unserem Sonnensystem und interstellaren Raum Wissenschaftler angekündigt 5 Dez.

Raumsonde Voyager 1 ist etwa 11 Milliarden Meilen (18 Milliarden Kilometer) von der Sonne entfernt, und von der unerschütterlichen Sonde gesammelte Daten zeigen, dass es in ein neues Gebiet überquert hat, die Wissenschaftler fordern die "Stagnation Region."

In dieser weiten der Fluss des Sonnenwindes, bestehend aus geladenen Teilchen, dass Strom aus der Sonne, hat sich beruhigt, unseres Sonnensystems Magnetfeld komprimiert werden, scheint und hochenergetische Teilchen von innerhalb des Sonnensystems scheinen in den interstellaren Raum austreten. Diese Übergangszone angenommen wird, wie eine "kosmische Fegefeuer", sagte der Astronomen.

"Voyager sagt uns jetzt, wo wir in einer Region, Stagnation in der äußersten Schicht der Blase rund um unser Sonnensystem sind", sagte Ed Stone, Voyager-Projektwissenschaftler am Caltech in Pasadena, Kalifornien, in einer Erklärung. "Voyager zeigt, was außerhalb ist zurück drängt. "Wir sollten nicht lange zu warten, um herauszufinden, was der Raum zwischen den Sternen wirklich haben." [Fotos von der NASA Voyager 1 und 2 Sonden]

Die neuesten Ergebnisse aus der Voyager-Mission wurden heute auf der 2011 American Geophysical Union Herbsttagung in San Francisco präsentiert.

Reise an den Rand des Sonnensystems

Die Sonde Voyager 1 ist derzeit das am weitesten vom Menschen verursachte Objekt von der Erde, sondern interstellaren Raum, Stein sagte noch nicht erreicht hat.

Von der Sonde empfangenen Daten zeigen, dass es noch innerhalb der sogenannten Heliosphäre ist eine große Blase der solaren Plasma und solare Magnetfelder, die die Sonne um sich selbst bläst. Am Rand der Heliosphäre ist der Heliosheath, einer turbulenten Region am äußeren Rand des Sonnensystems.

Am Rande der Heliosheath ist der Kernfusionsreaktion, eine Abgrenzung Linie die Grenzen unseres Sonnensystems aus interstellaren Raum. Voyager 1 umfasst ca. 330 Millionen Meilen (531 Millionen km) jedes Jahr, und Wissenschaftler gehen davon aus, dass es bald die Kernfusionsreaktion überqueren konnte – innerhalb von wenigen Monaten bis wenigen Jahren. Aber genaue in dem Moment wann dies geschehen wird ist schwer zu fassen.

"Ich kann fast versichern Sie, dass wir verwirrt werden, wenn es zuerst passiert," sagte Stein während einer Pressekonferenz heute. "Dies wird sicherlich nicht einfach sein. Natur neigt dazu, viel kreativer als unseren eigenen Köpfen."

Teil der Unsicherheit kommt von der Tatsache, dass es noch viele unbekannte über die Eigenschaften dieser Regionen am Rande des Sonnensystems. Zum Beispiel bleiben die Stärken der Region Stagnation und der Kernfusionsreaktion ein Geheimnis.

"Newton sagt uns, dass das Raumschiff interstellaren Raum erreichen wird", sagte Stein. "Die Frage ist, wir noch übertragen werden, wenn das passiert? Keine Sonde hat es nie. Wir weiterhin finden, dass unsere Modelle müssen verbessert werden, da wir Informationen über die komplexe Wechselwirkung zwischen Sonnenwind und interstellaren Wind weitere. Der Übergang kann nicht spontan sein. Möglicherweise gibt es eine turbulente Schnittstelle [und] kann Monate dauern, uns eine eher chaotisch Schnittstelle zwischen diesen zwei Winden durchkommen. "

Neue Wege gehen

Im April 2010 berichteten die Wissenschaftler, dass die äußere Geschwindigkeit des Sonnenwindes auf Null abgenommen hatte, die der Beginn des neuen Bereichs angezeigt. Um diese Beobachtungen zu folgen, rollte Mission Manager Voyager 1 viermal in diesem Frühjahr und Sommer zu untersuchen, ob der Sonnenwind stark in eine andere Richtung wehte. [Voyager: weiteste Reise der Menschheit]

Die Forscher fanden heraus, dass Voyager 1 durch den Raum in einer Region, ähnlich wie bei einer Flaute in den Meeren der Erde unterwegs ist, gibt es sehr wenig Wind.

Im vergangenen Jahr, Instrumente, die an Bord der Voyager 1 auch festgestellt, dass die Intensität des solaren Magnetfeldes im Großraum Stagnation verdoppelt hatte. Dieser Anstieg zeigt, dass Druck von interstellaren Raum nach innen es verursacht zu komprimieren.

"Sobald der Wind verlangsamt, [Magnetfeld] Linien erhalten Sie komprimiert und Feldstärke steigt," erklärt Stein. "Das ist genau das, was wir jetzt im letzten Jahr gesehen habe. Heute geht es um zweimal das, was es für die letzten vier Jahre gewesen."

Da es in Richtung interstellare Reisen, hat Voyager 1 energiereiche Teilchen messen, die von innerhalb und außerhalb unseres Sonnensystems stammen. Bis Mitte 2010 hatte die Intensität der Teilchen im inneren Sonnensystem aus stetigen, halten die Wissenschaftler sagten.

Im vergangenen Jahr wurde die Fülle dieser energetischen Teilchen im Niedergang, einen Punkt erreicht, nun, das ist die Hälfte was es in den vergangenen fünf Jahren war. Dies führt die Forscher denken, dass die energiereichen Teilchen in den interstellaren Raum eindringen werden.

Während dies vor sich geht, erkennt Voyager auch einen starken Anstieg der Intensität der kosmischen Strahlung von außerhalb der Galaxis, in das Sonnensystem von außen eindringt. Dies ist ein weiteres Zeichen, dass das Raumschiff die Grenze des interstellaren Raumes nähert.

"Wir den Fluss der energiereichen Teilchen bei Voyager 1 als eine Art Windsack verwendet haben, um die Geschwindigkeit des Sonnenwindes zu schätzen," sagte Rob Decker, ein Co-Investigator auf Voyager Niedrigenergie-geladenes Teilchen Instrument an der Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland, in einer Erklärung. "Wir haben festgestellt, dass die Windgeschwindigkeiten in dieser Region gering sind und unregelmäßig gust. Zum ersten Mal weht der Wind auch wieder bei uns. Wir sind offenbar in völliges Neuland unterwegs. Wissenschaftler hatten zuvor schlug vor, dass möglicherweise eine Stagnation Schicht, aber wir waren nicht sicher, dass es bis heute existiert."

Eine laufende Reise

NASA startete Voyager 1 zusammen mit seiner Schwester Voyager 2 im Jahr 1977, die äußeren Planeten des Sonnensystems zu studieren. Voyager 2 ist das Twin-Gegenstück nachgestellte und ist derzeit 9 Milliarden Meilen (15 Milliarden km) von der Sonne entfernt. [Unser Sonnensystem: eine Foto-Tour der Planeten]

Die Instrumente an Bord der Voyager sind von Radioisotopengeneratoren, angetrieben, die Wärme durch radioaktiven Zerfall von Plutonium in Strom umwandeln. Das Raumfahrzeug haben genug Treibstoff zu den Instrumenten läuft bis mindestens 2020, sagte Stein.

Obwohl niemand genau, was sie finden weiß, hoffen Wissenschaftler, dass die Voyager-Sonden spannende neue Erkenntnisse über das Sonnensystem und darüber hinaus weiterhin, wie sie ihre kosmische Kreuzfahrt zu offenbaren.

Bis dahin sind Wissenschaftler den nächsten Durchbruch gespannt.

"Für mich, es ständige Unterhaltung wurde", sagte Eugene Parker, ein emeritierter Professor im Fachbereich Physik an der University of Chicago. "Ich halte meinen Atem, was als nächstes passieren wird."

Und für eine Mission, die starke seit 34 Jahren andauert, Astronomen sind gekommen, um das unerwartete zu erwarten.

"Ich denke, die ganze Wissenschaftsteam – keiner von uns hätte vorstellen können, dass den Reichtum der Entdeckung, die auch heute noch" Stein sagte. "Zweifellos gibt es noch eine Menge Entdeckung verließ, und das ist, was die Wissenschaft geht."

Wurde diese Geschichte von SPACE.com, eine Schwester Website LiveScience zur Verfügung gestellt. Sie können SPACE.com Personalverfasser Denise Chow auf Twitter folgen @denisechow. SPACE.com für die neuesten Weltraumwissenschaft und Exploration News auf Twitter folgen @Spacedotcom und auf Facebook.