Sondy Voyager narazily na hranici Sluneční soustavy na nečekaně rychlé elektrony

Sondy Voyager jsou od Země miliardy kilometrů daleko – staly se už dávno nejvzdálenějšími lidmi vyrobenými objekty. Na hranicích naší Sluneční soustavy teď narazily na nový, zatím nepopsaný, kosmický fenomén.

Astronomové popsali v odborném časopise zcela novou formu elektronového výboje. Objevily ho právě sondy Voyager v oblasti vesmíru s minimem vesmírné hmoty. Na hranicích Sluneční soustavy, kde je kosmický prostor extrémně řídký, se s elektrony vesmírného záření dějí zatím ne zcela pochopené věci: částice se tu odrážejí a urychlují díky rázovým vlnám, které vycházejí ze Slunce.

Program Voyager se skládá ze dvou sond, Voyageru 1 a Voyageru 2. Obě byly do vesmíru vypuštěny už před více než čtyřiceti lety, v polovině roku 1977. Jejich cílem je zkoumat a studovat vnější hranice naší Sluneční soustavy a nahlédnout za ně. Protože jsou poháněné radioizotopovými termoelektrickými generátory, mohou posílat celou dobu data, která naměří – očekává se, že jim energie vydrží nejméně do roku 2025.

Nahrávám video

Voyager 1 je momentálně 22,5 miliardy kilometrů od Země, to je tak daleko, že světlo tuto vzdálenost uletí za 21 hodin a čtyři minuty. A právě v tomto vzdáleném prostoru narazila sonda na proces, který teď vědci studují.

Že rázové vlny mají vliv na pohyb částic vesmírem, se ví už dlouho. Na rozhraní jakékoliv rázové vlny dochází obecně ke skokovému zvýšení tlaku, hustoty a teploty za vlnou – a tyto vlny pak posouvají částice. Je to vlastně podobné, jako když surfař najede na vlnu mořského příboje, která ho žene na svém čele vpřed. Jen v kosmu je příliv nahrazen vlnami vycházejícími z hvězd a surfař elektrony.

Jenže na hranici Sluneční soustavy tohle vypadá trošku jinak: vědci teď popsali, že výboje se u elektronů objevují daleko před postupující rázovou vlnou a že se to děje v údajně velmi klidné oblasti vesmíru.

Mezihvězdný prostor je plný záhad

Obě sondy už jsou několik let v mezihvězdném prostoru, tedy na hranici takzvané heliosféry – hustějšího oblaku částic obklopujících Sluneční soustavu.

Než do této oblasti kosmu oba Voyagery vstoupily, domnívali se vědci, že je dost nudná – měla být prázdná a tichá, ty důležité věci se měly odehrávat jen uvnitř hvězdných soustav. Sondy ale ukázaly, že opak je pravdou. Pronikají sem totiž výše popsané rázové vlny, které jsou důsledkem výronů koronální hmoty na Slunci.

Voyager 2 na hranicích Sluneční soustavy
Zdroj: NASA

Ty pak pohánějí vpřed horký plyn a energii do vesmíru a ženou je obrovskou rychlostí k heliopause – hranici Sluneční soustavy – a pak dál, až do mezihvězdného prostoru. Přestože se částice pohybují obrovskou rychlostí, vzdálenosti jsou tak obrovské, že jim stejně trvá asi 18 měsíců, než se od svého zdroje ve Slunci dostanou do míst, kde operují Voyagery.

A právě rázové vlny urychlují i elektrony, ale doposud neznámým způsobem, který teprve nyní sondy NASA zachytily. Podařilo se je totiž objevit daleko před postupujícími rázovými vlnami, jako by jimi byly vystřelené vpřed. Elektrony se totiž v tomto prostředí odrážejí od čar magnetického pole v mezihvězdné plazmě neboli ionizovaném plynu. Vždy se jich přitom jen lehce dotknou. 

A tato reakce elektrony zřejmě urychluje a umožňuje jim, aby se pohybovaly ještě před samotnou rázovou vlnou. Toto urychlení je přes zdánlivě slabou interakci obrovské, díky němu jsou elektrony schopné dorazit na okraj Sluneční soustavy až měsíc před samotnou rázovou vlnou, jejíž součástí původně byly. Podle studie jsou tyto události vzácné.

Většina dat pocházela z Voyageru 1, vědci nyní budou detailněji studovat data z Voyageru 2, který na hranici mezihvězdného prostoru pronikl teprve nedávno, asi roku 2018.

Kromě lepšího pochopení toho, co se ve vesmíru děje, si od tohoto výzkumu vědci slibují také praktické důsledky. Právě částice, které se od Slunce vesmírným prostorem pohybují, totiž představují riziko pro astronauty, kteří podnikají delší kosmické cesty – například ty, které by člověka měly dovést v příštích letech na Mars.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Estonští vědci odhalili nebezpečné výkyvy vody mezi Varenským jezerem a Černým mořem

V úzkém přístavním kanálu mezi Černým mořem a Varenským jezerem mohou vznikat nečekaně silné proudy a výrazné výkyvy hladiny, které ohrožují lodní dopravu a komplikují provoz přístavu. Příčiny tohoto jevu zkoumali vědci z Tallinské technické univerzity TalTech. Své závěry publikovali v odborném časopise Ocean Science.
před 11 hhodinami

Dekády starý matematický problém AI vyřešila za desítky hodin. Ale možná kradla

Na matematiku specializovaná umělá inteligence (AI) od společnosti OpenAI vyřešila desítky let nevyřešený problém. Předběhla tak lidské matematiky, kteří se snažili udělat to samé – a možná při tom i využila jejich data. Podle českého matematika Vítězslava Kaly jde v každém případě o mimořádný úspěch.
před 13 hhodinami

V Egyptě objevili 4300 let starou hrobku. Malby jsou stále jako živé

Španělští archeologové objevili nedaleko egyptské metropole Káhiry 4300 let starou hrobku, která patří dvěma úředníkům. Oznámilo to egyptské ministerstvo cestovního ruchu a památek.
před 17 hhodinami

Špinavý vzduch zabíjí tisíce Čechů. Podívejte se na srovnání evropských měst

Rostoucí počet vln veder a požárů ohrožuje snahy o zlepšení kvality ovzduší, varovala tento týden Světová meteorologická organizace (WMO). Ve své výroční zprávě o kvalitě ovzduší organizace spadající pod OSN také upozorňuje, že kouř z extrémních lesních požárů má zásadní zdravotní dopady.
před 22 hhodinami

Enterprise poprvé vzlétla před 60 lety. Otestujte si znalosti fenoménu Star Trek

Americký televizní seriál Star Trek se několikrát zapsal do dějin. Sága posádky lodi Enterprise putující vesmírem pod vedením kapitána Jamese Kirka divákům ukazovala například to, že mohou spolupracovat tvorové různých ras. Star Trek byl také prvním pořadem, ve kterém běloch políbil černošskou ženu. Když se přitom před šedesáti lety, 8. září 1966, objevil na obrazovkách první díl dnes už legendární série, na velký úspěch to nevypadalo.
8. 9. 2026

Česko trápí stovky kontaminovaných míst. Podívejte se na aktuální mapu

Dědictví minulosti, ve které se nedbalo na ochranu životního prostředí, si Česko nese i v současné době. Aktuální kauza možného znečištění v bývalém vojenském prostoru Dobrá Voda na Klatovsku je jen pomyslným vrcholem ledovce. Míst, která by potřebovala sanaci, je totiž mnohem víc.
8. 9. 2026

Připravte se na nový svět, radí OSN. Planeta se oteplí o víc než 1,5 stupně

Rok 2024 znamenal začátek nové éry. Byl totiž prvním, kdy průměrná globální teplota překročila úroveň před průmyslovou revolucí o 1,5 stupně Celsia. Nová zpráva OSN teď přiznává, že se lidstvo bude muset – přinejmenším dočasně – smířit s tím, že tato symbolická hranice bude překročená nejen na jeden rok a že oteplení dosáhne nejméně 1,8 stupně. Zpráva současně popisuje, co to pro civilizaci znamená.
8. 9. 2026

Vědci z Harvardu připodobňují šíření umělé inteligence k šíření viru

Šíření umělé inteligence (AI) je neporovnatelně rychlejší než úspěch jakékoliv jiné technologie v dějinách lidstva. Její přijetí je výrazně dynamičtější než nástup automobilů, stolních počítačů i internetu. První veřejný chatbot ChatGPT sice vznikl teprve na podzim roku 2022, ale už dnes AI používá většina lidí. Podle nové studie amerických vědců je to podobné infekci virem.
8. 9. 2026

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.