Voyager och solvinden

I förra veckans Nature publicerades samtidigt sex stycken artiklar om solvindens yttre delar. Närmare bestämt om termineringschocken. Anledningen till denna artikelanstormning kommer vi till nedan, men först en kortkort introduktion till solsystemets geografi. Solvinden är en ström av laddade partiklar som ständigt strömmar ut från solen. Solvinden består till största delen av elektroner och protoner som skickas ut med en hastighet av ungefär 400 km/s. Den här plasmavinden blåser upp en bubbla i det interstellära mediet, som är den mycket tunna gas som finns mellan stjärnorna. Den här bubblan kallas för heliosfären. Inne i heliosfären rör sig partiklarna från solvinden ganska obehindrat, men vid det som kallas termineringschocken träffar de på det interstellära mediet och bromsas kraftigt. De når där subsonisk hastighet (dvs de rör sig långsammare än vågutbredningshastigheten i mediet). Detta sker ganska abrupt, men solvinden fortsätter att dominera rymden ytterligare en bit ut, till heliopausen. Där utanför är det det interstellära mediet som dominerar. Exakt vad de här fronterna ligger beror på solvindens styrka och lokala magnetfält och mycket annat.

Den första direktkontakten med termineringschocken fick vi för fyra år sedan när Voyager I passerade genom den på 94 AU avstånd från solen (1 AU = medelavståndet mellan solen och jorden ≈ 150 miljoner km). För ett år sedan anlände även Voyager II till chocken 84 AU från solen. Voyager II lyckade med konststycket att passera den mycket dynamiska chockfronten, som rör sig ut och in, minst fem gånger varav tre under tiden när instrumenten var igång. Med sin ännu fungerande plasmaanalysator har den skickat tillbaka ovärderlig data om hur solen påverkar sin omgivning. Man vet nu att chockfronten inte är symmetrisk utan "intryckt" på ena sidan. Detta kan tänkas bero på ett interstellärt magnetfält. Man har även mätt ett komplicerat samspel mellan solvinden och atomer från det interstellära mediet som joniserats.

Voyagerprogrammet, med de två proberna I och II, måste beskrivas som en makalös succé. Voyager II skickades upp i Augusti och Voyager I i september 1977. Huvudsyftet med proberna var att studera jasjättarna Jupiter och Saturnus, men de har även gjort många mätningar av Uranus och Neptunus och deras månar. Voyager I, som skickades på en snabbare bana än II, är nu det mest avlägsna mänskliga föremålet. Den befinner sig på ett avstånd på drygt 100 AU, eller nästan 15 ljustimmar, och avlägsnar sig frånsolen med en hastighet av 17 km/s.

Proberna får energi från radioisotopsgeneratorer där värmen som bildas när, i det här fallet plutionium, sönderfaller generar elektricitet i ett termoelement. Generatorn förlorar effektivitet när allteftersom bränslet förbrukas och för att behålla någon funktion hos Voyager-probern stängs instrumenten ner, ett efter ett tills bara de viktigaste är kvar. Man hoppas på att proberna skall kunna fortsätta sända data fram till 2025. Förhoppningen är att när de inom tio år eller så passerar heliopausen (som man inte riktigt vet hur långt bort den är) skall de ge den första smaken av det interstellära mediet.

Av alla tusentals fantastiska bilder från Voyager-probernas 0.64 megapixelkameror, som skickas hem med 160 bit/s, av Saturnus ringar, Ios vulkaner, Neptunus mörka fläck och många fler så är det kanske ändå den svaga blå fläcken som står ut.

Andra bloggar om: vetenskap, astronomi, Voyager, rymden, solsystemet, astrofysik.