Metingen Voyager 2 duiden op verrassend abrupte grens met interstellaire ruimte

Een jaar geleden passeerde Voyager 2 de grens met de interstellaire ruimte. De gegevens die de NASA ruimtesonde daarbij verzamelde hebben voor een verrassing gezorgd.

De metingen die de sonde maakte, duiden op een verrassend scherpe grens van de heliosfeer met de interstellaire ruimte. Voyager 2 passeerde deze grens een jaar geleden op 5 november 2018. Een team van onderzoekers presenteerden onlangs hun beoordeling van de gegevens in het vakblad Nature Astronomy. Dit verliep enigszins anders dan bij Voyager 1, die al op 25 augustus 2012 de grens overbrugde.

Onze zon blaast een continue stroom aan deeltjes de ruimte in. Deze hete zonnewind vormt een soort grote bel die de heliosfeer wordt genoemd. Deze eindigt waar de dunne, hete zonnewind gelijk is aan het koelere en compactere interstellair medium. De zwaartekracht van de zon reikt echter nog veel de interstellaire ruimte in, waardoor ook daar nog op hele grote afstand tot de zon asteroïden en kometen om ons systeem heen draaien.

Toen de Voyagers meer dan 40 jaar geleden de aarde verlieten, had men nog geen enkele voorstelling hoe groot de bel om de zon heen is. De twee ruimtesondes hebben de grens op ongeveer gelijke afstand gepasseerd. Voyager 1 op ongeveer 121 astronomische eenheden (een astronomische eenheid is de afstand van de aarde tot de zon) en Voyager 2 rond 119. De duidt erop dat de heliosfeer een symmetrische kogelvorm heeft , ten minste aan één zijde. Want beide sondes hebben binnen dezelfde hemisfeer de heliosfeer verlaten, in een baan die haaks staat op de richting waarin ons zonnestelsel zich door de Melkweg beweegt.

Voyager 2 heeft de grens met de heliosfeer binnen een dag gepasseerd, wat betekent dat de overgang naar de lokale interstellaire ruimte bijzonder abrupt is. “Het oude, historische idee dat de zonnewind geleidelijk zwakker wordt hoe verder je in de interstellaire ruimte indringt, is niet van toepassing,” legt onderzoeker Don Gurnett van de universiteit van Iowa toe, een van de medeauteurs van de publicatie.

Eerder was Voyager 2 door een grensgebied gevlogen van ongeveer 1,5 AE, waarin de zonnewind vertraagt en zich ophoopt. In tegenstelling tot Voyager 1 heeft Voyager 2 geen gebieden geobserveerd waarin interstellair materiaal in de heliosfeer indringt. In plaats daarvan ontdekte Voyager 2 een soort magnetische wand die het indringen van elektrisch geladen deeltjes uit de interstellaire ruimte in de heliosfeer reduceert. Voyager 1 had deze wand niet opgemerkt.

De eerste metingen tonen bovendien aan dat de temperatuur van het lokale interstellair medium een stuk hoger is dan verwacht. De onderzoekers speculeren dat de heliosfeer een soort boeggolf voor zich uit stuwt, het interstellair medium in.

De verwachting is echter dat de energievoorraad van de Voyagers zal zijn uitgeput voordat zij zo’n boeggolf bereiken en kunnen meten. Hoofdwetenschapper van Voyager Edward Stone van het California Institute of Technology schat dat de batterijen nog ongeveer vijf jaar zullen meegaan. “Toen de beide Voyagers de ruimte in werden geschoten, bestond de ruimtevaart nog maar 20 jaar. Niemand verwachtte toen dat de sondes 40 jaar later het nog steeds zouden doen.”

De Voyagers zijn in 1977 aan hun lange ruimtereis begonnen. In de jaren daarna vlogen ze langs Jupiter en Saturnus, waarna Voyager 1 richting noorden afsloeg, verder de ruimte in. Voyager 2 is nog langs Uranus en Neptunes gevlogen, richting zuiden. Enkele decennia later hebben beide vaartuigen de grens van ons zonnestelsel gepasseerd, om hun lange weg te vervolgen. William Kurth van de Universiteit van Iowa, ook medeauteur van de publicatie, voegde toe dat “de beide Voyagers zullen de aarde overleven. Zij vervolgen hun eigen omloopbaan om ons Melkwegstelsel, die vijf miljard jaar of langer zal duren. De kans dat ze tegen iets aan zullen botsen is praktisch nihil.”

(dpa)