Voyager 1 ist wirklich im interstellaren Raum: Wie die NASA weiß

Für die NASA ist es offiziell: Voyager 1 hat interstellaren Raum betreten. Aber angesichts der vielen Fehlalarme im Laufe der Jahre, was macht Wissenschaftler jetzt so zuversichtlich?

Dieses Mal haben Forscher mehrere Hinweise auf Plasmaveränderungen um Voyager 1 herum verwendet, um festzustellen, dass es um den 25. August 2012 in den interstellaren Raum eindrang. Die NASA gab bekannt, dass Voyager 1 am Donnerstag (12. September) im interstellaren Raum angekommen ist.

"Wir haben nach den Zeichen gesucht, die von den Modellen vorhergesagt werden, die die besten verfügbaren Daten verwenden, aber bis jetzt hatten wir keine Messungen des Plasmas von Voyager 1", sagte der Voyager-Projektwissenschaftler Ed Stone vom California Institute of Technology in Pasadena . [Trek von Voyager 1 zum interstellaren Raum (Eine Foto-Timeline)]

Keine Möglichkeit zu wissen

Eine der bequemsten Möglichkeiten zur Bestimmung der Position von Voyager 1 ist die Messung der Temperatur, des Drucks und der Dichte von Plasma oder ionisiertem Gas um das Raumfahrzeug herum. Alles innerhalb der Sonnenblase oder Heliosphäre sollte dem Plasma ausgesetzt sein, das von der Sonne strömt, während der interstellare Raum mit dichterem Plasma aus der Explosion riesiger Sterne vor Millionen von Jahren gefüllt ist.

Unglücklicherweise brach der Plasmadetektor des 36 Jahre alten Raumschiffs 1980 zusammen.

Erschwerend kam hinzu, dass der interstellare Raum völlig unbekannt war. Die einfachen Modelle, um vorherzusagen, wie sich die Voyager beim Verlassen der Heliosphäre verhalten würde, stimmten nicht mit den Daten überein, die von dem Raumfahrzeug stammten.

"Niemand war zuvor im interstellaren Raum und es ist wie mit unvollständigen Reiseführern zu reisen", sagte Stone.

Zeichen des Übergangs

Das Team erwartet eine Verschiebung der Richtung des Magnetfeldes an der Grenze zwischen dem interstellaren Raum und der Heliosphäre. Sie erwarteten auch einen starken Rückgang der Anwesenheit geladener Teilchen von der Sonne und einen Anstieg der kosmischen Strahlung aus dem interstellaren Raum.

Im Mai 2012 entdeckten Wissenschaftler einen Abfall der geladenen Teilchen und einen Sprung der kosmischen Strahlung. Diese Änderungen beschleunigten sich um den 28. Juli 2012, aber die Niveaus normalisierten sich bald wieder.

Aber am 25. August fielen alle Teilchen, die in der Heliosphäre entstanden waren, dramatisch ab, und die kosmische Strahlung stieg sprunghaft an - und die Pegel blieben so. Zuerst schien dies zu bestätigen, dass Voyager 1 die Heliosphäre verlassen hatte, aber die Magnetfeldrichtung hatte sich nur um 2 Grad verschoben, eine winzige Menge.

Plasma ändert sich

Aber im April 2013 erinnerten sich Wissenschaftler daran, dass Voyager I in den Jahren 1983 bis 1984 und 1992 bis 1993, als das interstellare Plasma mit einer gewaltigen Explosion von Solarmaterial bombardiert wurde, Ausbrüche von Radiowellen erfahren hatte. Sie erwarteten ähnliche Oszillationen, sobald die Voyager durch interstellares Plasma geschüttelt wurde.

Am 9. April bemerkten sie diese Schwingungen, die wahrscheinlich ein Jahr zuvor aufgrund eines Sonnensturms um St. Patrick's Day aufgetreten sind. Die Oszillationen wurden größer und deuteten darauf hin, dass die Voyager in das viel dichtere Plasma des interstellaren Raums eintrat.

Die meisten Hinweise deuten darauf hin, dass Voyager 1 tatsächlich von interstellarem Raum umgeben war.

Aber geladene Teilchen bombardierten Voyager immer noch bevorzugt aus bestimmten Richtungen; im interstellaren Raum sollten geladene Teilchen aus allen Richtungen kommen. Obwohl sie im interstellaren Medium gebadet war, befand sich die Voyager immer noch im Einflussbereich der Sonne.

"Am Ende gab es allgemeine Übereinstimmung, dass Voyager 1 tatsächlich draußen im interstellaren Raum war", sagte Stone. "Aber dieser Ort kommt mit einigen Disclaimern - wir befinden uns in einer gemischten Übergangsregion des interstellaren Raums. Wir wissen nicht, wann wir den interstellaren Raum frei von dem Einfluss unserer Solarblase erreichen werden."

Aber während Voyager 1 im interstellaren Raum ist, gibt es einen Vorbehalt, der mit seinem Austritt aus dem Sonnensystem einhergeht, fügten NASA-Beamte hinzu.

"Informell, natürlich," Sonnensystem "bedeutet in der Regel die planetare Nachbarschaft um unsere Sonne", erklärten sie in einer Erklärung. "Wegen dieser Ambiguität hat das Voyager-Team in letzter Zeit bevorzugt, über den interstellaren Raum zu sprechen, der speziell der Raum zwischen den Plasmafaktoren jedes Sterns ist."

Technisch gesehen ist das entfernteste Raumfahrzeug der Erde immer noch innerhalb des Sonnensystems, da es 300 Jahre hat, bis es den inneren Rand der gewaltigen Oort-Wolke erreicht, wo Kometen geboren werden. Die Reise durch die Oort-Wolke könnte weitere 30.000 Jahre dauern, sagten NASA-Beamte.