Slunce je nejen zdrojem světla, ale také neustálého proudu nabitých částic, tzv. slunečního větru. Neustálý proud vytváří kolem planet ochranný štít, který brání pronikání části záření z hlubokého vesmíru. Bez něj by prostředí ve sluneční soustavě bylo pro život podstatně méně pohostinné.
Hranice oblasti, kam dosahuje vliv slunečního větru, leží zhruba v místech, kde se pohybuje sonda Voyager 1. Což je necelých dvacet miliard kilometrů od nás. Nebo se tak alespoň domníváme. Sonda nám totiž posílá velmi překvapivé údaje. Zatím se vědci domnívají, že jde jen o přechodný stav a náhodu. Ale pokud ne, naše představy o hranici sluneční soustavy se budou výrazně měnit.
Představme si ale nejprve hlavní aktéry a začněme u slunečního větru. Tvoří ho především směs protonů a elektronů, které rychlostí nad 400 kilometrů za sekundu neustále vyvrhuje Slunce. "Jde v podstatě o rozpínající se horkou atmosféru Slunce, která má dostatečnou rychlost, aby unikla z přitažlivosti naší hvězdy," vysvětluje Marek Vandas z Astronomického ústavu Akademie věd.
"Vítr" pokračuje nezměněnou rychlostí až do chvíle, kdy narazí na plazmu (tedy také nabité částice) vesmírného původu a magnetické pole mezihvězdného plynu. Tam, kde se střetnou, leží konec tzv. heliosféry a hranice radiačního vlivu Slunce.
Množstí vysokoenergetického kosmického záření dopadajícícho během posledního roku na přístroje Voyager 1. Za to dobu tohoto druhu záření výrazně přibylo, což se považuje za indícii přiblížení sondy k hranici magnetického vlivu Slunce, tj. heliosféry. V té rychlé velká část rychlého kosmického záření zpomalí.
Oba proudy částic si můžeme představit jako dvě tekutiny, které se nedokáží smísit, protože mají jiné magnetické pole, říká Marek Vandas: "Situaci v této oblasti si můžeme z fyzikálního hlediska představit jako obtékání koule tekutinou." Když se kapalina (mezihvězdná hmota) přiblíží ke kouli (oblasti vlivu slunečního větru), zpomalí se a začne proudit podél povrchu koule.
V případě plazmatu je to celé o to komplikovanější, že "koule" není pevná. Oblast, kde se sluneční vítr a mezihvězdná hmota srážejí a každá z jiné strany obtékají imaginární kulovitou hranici sluneční soustavy, tak nemá ostré hranice, ba naopak.
Zhruba lze ovšem říci, že tyto rozbouřené vody (tzv. heliopauza) mají tvar kapky. "Čelo je ve směru, kterým se pohybují obě sondy Voyagery (tj. Voyager 1 a jeho sesterská sonda Voyager 2, vypuštěná také před 35 lety, jen o 16 dní dříve, pozn. red.). Což je zároveň směr, ve kterém se pohybuje Slunce vůči mezihvězdnému plynu, a to rychlostí asi 23 kilometrů za sekundu. Na druhém konci je naopak protáhlý chvost," popisuje Marek Vandas.
Voyager 1 se pohybuje na hranici této kapky, tj. heliopauzy (Voyager 2 je nám o trochu blíže). Nasvědčovalo tomu několik indícií. Klesala například rychlost slunečního větru směřujícího ze sluneční soustavy. "Předpokládalo se tedy, že vítr se stáčí do severního směru, aby tekl podél přibližující se heliopauzy," přibližuje český astrofyzik.
Kdy nám uletí úplně?Voyager je sice daleko, ale mimo sluneční soustavu se za svého aktivního života nepodívá. V současné době se pohybuje ve vzdálenosti zhruba 130 astronomických jednotek (AU, cca 150 milionů kilometrů) od nás. To je přibližně hranice radiačního vlivu Slunce, tzv. heliosféry. Ale za hranice celé sluneční soustavy (také se divíte, že se píše s malým s?) se považuje hranice oblasti, ve které převažuje gravitační vliv Slunce, říká Marek Vandas. A ta leží o mnoho dále, zhruba ve vzdálenosti 150 000 AU. Díky tomu, že za humny nemáme žádnou jinou hvězdu, ale jen rozlehlý a téměř prázdný mezihvězdný prostor. |
Ovšem samotný Voyager vědce nechce podpořit. Měření z jeho paluby, která byla zveřejněna minulý týden v časopise Nature, ukazují, že sluneční vítr v daném místě nemá žádný určitý směr. Jako by se jeho proud tříštil všemi možnými směry. Něco tu tedy nehraje.
Sonda v pseoudobodě
Možných vysvětlení je několik. Voyager 1 se možná nachází ve velmi výjimečné oblasti. Podle fyziky totiž opravdu existuje místo, kde se proud tekutiny tříští o kouli rovnoměrně do všech stran. A to tam, kde je proud kolmý k povrchu koule. "Zde se teoreticky rychlost proudění snižuje až k nule, protože vzhledem k symetrii zde tekutina nemá žádný určitý směr, kam uhnout," vysvětluje Marek Vandas. Místu se říká stagnační bod.
Vysvětlení kazí jen to, že Voyager 1 by měl být od stagnačního bodu velmi daleko. Vědci jeho polohu odhadují o miliardy kilometrů jinde. Mělo by to být velmi zhruba řečeno na půl cesty mezi místy, kde se nacházejí Voyager 1 a 2. Autoři článku v Nature, kde je jako první podepsaný Stamatios Krimigis z univerzity Johnse Hopkinse v USA, místo nazvali "pseudostagnačním bodem". Naznačují tak, že jako skutečný pravý stagnační bod ho prostě odmítají uznat.
Samozřejmě nelze úplně vyloučit, že jejich odmítání výsledků Voyageru je zbytečné. Možná této části vesmíru rozumíme podstatně méně, než jsme si mysleli. Což je možné, ale zároveň nepravděpodobné, protože o hranici heliosféry nemáme informace jen od Voaygerů. Bohatou žeň vědeckých informací přinesla například družice IBEX. Ta obíhá po velmi vzdálené dráze kolem Země a nese kvalitní přístroje pro dálkové sledování heliosféry.
Poloha nejvzdálenějších výzkumných sond. Vůbec nejvzdálenější je Voyager 1. Nejdéle fungující je Voyager 2, který je o 16 dní služebně starší než Voyager 1. Sondy Pioneer už nepraují. Voyagery by mohly posílat alespoň nějaké údaje zhruba do roku 2020.
Vědci tak zaujímají zdrženlivý postoj. Autoři článku předpokládají, že podivné výsledky se časem samy spraví. Intenzita slunečního větru se totiž mění podle aktivity Slunce, a tak celá heliosféra "dýchá" s naší hvězdou, říká Marek Vandas, který je stejně optimistický, že se současné představy časem potvrdí. Domnělý zmatek na hranici by tak byl důsledek dočasných změn v centru sluneční soustavy.
"Na druhou stranu - kdyby v blízké době Voyager 1 skutečně registroval průchod heliopauzou, znamenalo by to zásadní změnu našich představ," říká Marek Vandas. "Ale až další měření ukáží, o co vlastně jde." Znovu se potvrzuje, co už jsme říkali: Voyagery ani po 35 letech nepatří do starého železa a mají nám stále co říci.
