Cosa hanno scoperto le sonde spaziali al di fuori del sistema solare

2024 Autore: Seth Attwood | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 16:08

Nel novembre 2018, dopo un viaggio di 41 anni, Voyager 2 ha attraversato il confine oltre il quale termina l'influenza del Sole ed è entrato nello spazio interstellare. Ma la missione della piccola sonda non è stata ancora completata: continua a fare scoperte sorprendenti.

Nel 2020, Voyager 2 ha scoperto qualcosa di sorprendente: la densità dello spazio aumenta con la distanza dal Sole.

Indicatori simili sono stati trasmessi alla Terra dal Voyager 1, che è entrato nello spazio interstellare nel 2012. I dati hanno mostrato che l'aumento di densità potrebbe essere una caratteristica del mezzo interstellare.

Il sistema solare ha diversi confini, uno dei quali, chiamato eliopausa, è determinato dal vento solare, ovvero dal suo notevole indebolimento. Lo spazio all'interno dell'eliopausa è l'eliosfera e lo spazio esterno è il mezzo interstellare. Ma l'eliosfera non è rotonda. Sembra più un ovale, in cui il sistema solare è all'inizio e una specie di coda si estende dietro di esso.

Entrambi i Voyager hanno attraversato l'eliopausa sul bordo d'attacco, ma con una differenza di 67 gradi di latitudine eliografica e 43 gradi di longitudine.

Lo spazio interstellare è generalmente considerato un vuoto, ma questo non è del tutto vero. La densità della materia è estremamente bassa, ma esiste ancora. Nel sistema solare, il vento solare ha una densità media di protoni ed elettroni da 3 a 10 particelle per centimetro cubo, ma è minore quanto più ci si allontana dal Sole.

La concentrazione media di elettroni nello spazio interstellare della Via Lattea è stimata in circa 0,037 particelle per centimetro cubo. E la densità del plasma nell'eliosfera esterna raggiunge circa 0,002 elettroni per centimetro cubo. Quando le sonde Voyager hanno attraversato l'eliopausa, i loro strumenti hanno registrato la densità elettronica del plasma attraverso le oscillazioni del plasma.

Il Voyager 1 ha attraversato l'eliopausa il 25 agosto 2012 a una distanza di 121,6 unità astronomiche dalla Terra (ossia 121,6 volte la distanza dalla Terra al Sole - circa 18,1 miliardi di km). Quando ha misurato per la prima volta le oscillazioni del plasma dopo aver attraversato l'eliopausa il 23 ottobre 2013 a una distanza di 122,6 unità astronomiche (18,3 miliardi di km), ha trovato la densità del plasma a 0,055 elettroni per centimetro cubo.

Dopo aver pilotato altre 20 unità astronomiche (2,9 miliardi di chilometri), Voyager 1 ha riportato un aumento della densità dello spazio interstellare a 0,13 elettroni per centimetro cubo.

Voyager 2 ha attraversato l'eliopausa il 5 novembre 2018 a una distanza di 119 unità astronomiche (17,8 miliardi di chilometri. Il 30 gennaio 2019 ha misurato le oscillazioni del plasma a una distanza di 119,7 unità astronomiche (17,9 miliardi di chilometri), scoprendo che la densità del plasma è 0,039 elettroni per centimetro cubo.

Nel giugno 2019, i dispositivi di Voyager 2 hanno mostrato un forte aumento della densità a circa 12 elettroni per centimetro cubo a una distanza di 124,2 AU (18,5 miliardi di chilometri).

Cosa ha causato l'aumento della densità dello spazio? Una teoria è che le linee di forza del campo magnetico interstellare diventino più forti con la distanza dall'eliopausa. Ciò può causare instabilità del ciclotrone di ioni elettromagnetici. La Voyager 2 ha rilevato un aumento del campo magnetico dopo aver attraversato l'eliopausa.

Un'altra teoria è che il materiale portato via dal vento interstellare dovrebbe rallentare nell'eliopausa, formando una sorta di tappo, come dimostra il debole bagliore ultravioletto rilevato dalla sonda New Horizons nel 2018, causato dall'accumulo di idrogeno neutro nell'eliopausa.