Σύνοψη
- Το διαστημικό σκάφος New Horizons της NASA βρίσκεται σε απόσταση 9,5 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων από τη Γη, προσεγγίζοντας το εξωτερικό όριο της ηλιόσφαιρας.
- Νέα έρευνα από το Southwest Research Institute (SwRI) υπολογίζει τη διέλευση του σκάφους προς τον διαστρικό χώρο μεταξύ των ετών 2029 και 2040.
- Η μεγάλη απόκλιση στην πρόβλεψη οφείλεται στην 11ετή ηλιακή δραστηριότητα, η οποία προκαλεί συνεχή διαστολή και συρρίκνωση της ηλιόσφαιρας.
- Το New Horizons θα γίνει το τρίτο ανθρώπινο κατασκεύασμα που βγαίνει από το ηλιακό σύστημα, συλλέγοντας κρίσιμα δεδομένα που δεν κατέγραψαν τα Voyager 1 και 2.
Το διαστημικό σκάφος New Horizons της NASA αναμένεται να διασχίσει το όριο του ηλιακού συστήματος, το λεγόμενο "termination shock", μεταξύ 2029 και 2040. Σύμφωνα με τα νεότερα δεδομένα του ινστιτούτου SwRI, το σκάφος απέχει ήδη 9,5 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα από τη Γη και προετοιμάζεται να καταγράψει πολύτιμες μετρήσεις από τον διαστρικό χώρο, ακολουθώντας την πορεία των ιστορικών αποστολών Voyager 1 και 2.
Η φύση της Ηλιόσφαιρας και το προστατευτικό «φίλτρο» του Ήλιου
Η κατανόηση της αποστολής του New Horizons προϋποθέτει τη χαρτογράφηση του περιβάλλοντος στο οποίο κινείται. Ο Ήλιος εκπέμπει μια συνεχή ροή φορτισμένων σωματιδίων, το πλάσμα που ονομάζουμε ηλιακό άνεμο, το οποίο ταξιδεύει με τεράστιες ταχύτητες ξεπερνώντας τις τροχιές όλων των πλανητών. Αυτή η δυναμική εκροή υλικού σχηματίζει μια τεράστια «φούσκα» γύρω από το ηλιακό σύστημα, την ηλιόσφαιρα. Η ηλιόσφαιρα λειτουργεί ως μια γιγαντιαία ασπίδα, η οποία προστατεύει τους πλανήτες και κατ' επέκταση τη Γη από τη συντριπτική πλειονότητα της γαλαξιακής κοσμικής ακτινοβολίας που διαπερνά τον διαστρικό χώρο.
Η μορφή της ηλιόσφαιρας αποτελεί αντικείμενο επιστημονικής διαφωνίας. Τα παραδοσιακά μοντέλα υποδεικνύουν ένα σχήμα παρόμοιο με κομήτη, λόγω της κίνησης του Ήλιου μέσα στο διαστρικό μέσο, το οποίο δημιουργεί μια στρογγυλεμένη «μύτη» στο μπροστινό μέρος και μια μακριά ουρά στο πίσω. Νεότερα αριθμητικά μοντέλα, ωστόσο, προτείνουν ότι η ηλιόσφαιρα ενδέχεται να μοιάζει περισσότερο με κρουασάν. Ανεξάρτητα από το ακριβές σχήμα, το όριο αυτής της προστατευτικής φούσκας παραμένει εξαιρετικά ρευστό.
Το "termination shock" είναι το πρώτο μεγάλο σύνορο αυτού του περιβάλλοντος. Αποτελεί το σημείο όπου ο ηλιακός άνεμος συγκρούεται με το διαστρικό υλικό και επιβραδύνεται απότομα. Πιο πέρα βρίσκεται η ηλιόπαυση, το οριστικό τέλος της επιρροής του ηλιακού ανέμου.
Ο ρόλος του ινστιτούτου SwRI και η νέα πρόβλεψη
Μέχρι σήμερα, μόνο δύο διαστημικά σκάφη έχουν διασχίσει αυτά τα σύνορα: τα Voyager 1 και 2, τα οποία πέρασαν το όριο το 2012 και το 2018 αντίστοιχα. Τώρα, οι επιστήμονες του ινστιτούτου SwRI εστιάζουν στις συντεταγμένες και την πορεία του New Horizons. Μέσα από δύο νέες επιστημονικές δημοσιεύσεις στα έγκριτα περιοδικά Astrophysical Journal και Advances in Space Research, η ερευνητική ομάδα συνδύασε μεθόδους πρόβλεψης του ηλιακού ανέμου με αναλυτικά και αριθμητικά μοντέλα της ηλιόσφαιρας.
Ο Δρ. Jonathan Gasser, επικεφαλής συγγραφέας της μίας μελέτης, εξηγεί τον στόχο αυτής της προσπάθειας:
Θέλουμε να κατανοήσουμε πότε το σκάφος θα φτάσει στο termination shock, ώστε να προετοιμαστούμε για τη λήψη μετρήσεων και τη μεταφόρτωση δεδομένων για τη συγκεκριμένη περιοχη.
Η πρόβλεψη δίνει ένα μεγάλο χρονικό παράθυρο, τοποθετώντας την έξοδο μεταξύ 2029 και 2040. Το άνοιγμα της ενδεκαετίας δεν οφείλεται σε σφάλμα υπολογισμού, αλλά στη μεταβλητότητα της ίδιας της ηλιόσφαιρας. Ο Ήλιος ακολουθεί έναν κύκλο 11 ετών, χαρακτηριζόμενο από έντονες διακυμάνσεις στη μαγνητική του δραστηριότητα. Κατά τη διάρκεια του ηλιακού μέγιστου, ο αυξημένος σε ένταση ηλιακός άνεμος αναγκάζει την ηλιόσφαιρα να διασταλεί. Αντίθετα, στο ηλιακό ελάχιστο, η ηρεμία του Ήλιου επιτρέπει στην ηλιόσφαιρα να συρρικνωθεί.
Ο Gasser επισημαίνει ένα εξαιρετικά ενδιαφέρον στοιχείο:
Λόγω αυτής της συνεχούς αυξομείωσης του όγκου της ηλιόσφαιρας, είναι πολύ πιθανό το New Horizons να διασχίσει το "termination shock" περισσότερες από μία φορές, προσφέροντας πρωτοφανή δεδομένα για την ελαστικότητα του ηλιακού μας συνόρου.
Η πορεία του New Horizons
Από την εκτόξευσή του στις 19 Ιανουαρίου 2006, το New Horizons έχει διαγράψει μια εντυπωσιακή πορεία. Ταξίδεψε για περίπου 15 χρόνια για να φτάσει στις εσχατιές του ηλιακού συστήματος, σε απόσταση 50 φορές μεγαλύτερη από αυτή της Γης από τον Ήλιο. Η ιστορική πτήση πάνω από τον Πλούτωνα τον Ιούλιο του 2015 επαναπροσδιόρισε την κατανόησή μας για τους νάνους πλανήτες, ενώ το 2019 το σκάφος προσέγγισε τον Arrokoth, ένα αρχέγονο διπλό αντικείμενο της Ζώνης του Κάιπερ.
Στα τέλη Ιουνίου του 2026, το σκάφος «ξύπνησε» από μια προγραμματισμένη κατάσταση νάρκης, η οποία διήρκεσε σχεδόν ένα έτος. Η νάρκη εφαρμόζεται στις μακρές περιόδους ταξιδιού για την εξοικονόμηση των πολύτιμων πόρων του συστήματος. Η ερευνητική ομάδα της NASA, σε συνεργασία με το SwRI, προετοιμάζει πλέον τα όργανα του σκάφους για να ανιχνεύσουν την πτώση της ταχύτητας του ηλιακού ανέμου, επιβεβαιώνοντας έτσι την είσοδο στην τελική ζώνη μετάβασης προς το διαστρικό κενό.
Όπως δηλώνει η Heather Elliott, ερευνήτρια του SwRI:
Η μελέτη της ηλιόσφαιρας είναι σαν να λύνεις ένα κοσμικό παζλ. Δεν μαθαίνουμε μόνο περισσότερα για το πώς τελειώνει η επιρροή του Ήλιου, αλλά αποκτούμε και βαθύτερη κατανόηση του ορίου μεταξύ του ηλιακού μας συστήματος και του διαστρικού χώρου, ένα κρίσιμο βήμα για τον σχεδιασμό μελλοντικών διαστρικών ταξιδιών.
