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

Americká vědkyně vytvořila umělé buňky, které se umí samy rozmnožovat

Dělí se, replikují svůj genom, vypadají jako živé. Ale tyto buňky vznikly pod rukama vědců v laboratoři. Od opravdového umělého života je sice dělí ještě propast, ale jsou prvním náznakem toho, jak by v budoucnosti mohl vypadat.
před 3 hhodinami

Obři na jídelníčku. První obyvatelé Ameriky byli specialisté na lov megafauny

Nejstarší původní obyvatelé Ameriky se velmi úzce potravně specializovali.. Kamkoliv na tomto kontinentu vkročili – od Aljašky až po nejjižnější části Latinské Ameriky – tam lovili tu největší možnou kořist. Tedy zvířata, která se dnes označují za megafaunu.
před 4 hhodinami

Tři mohyly, 150 generací pohřbívání. Čeští archeologové popsali unikátní místo

Více než čtyři a půl tisíce let se pravěké civilizace vracely na pohřebiště v polských Muszkowicích. Na dlouholetý význam tohoto posvátného místa přišli společně čeští a polští archeologové. Zatímco většinu podobných mohyl v tuzemsku zničilo intenzivní zemědělství, v Muszkowicích se pohřebiště dochovala včetně nadzemních částí.
před 6 hhodinami

Bakteriofágy pronikají do zlatého stafylokoka jako „vesmírní mariňáci“

Otázku, jak zabít zlatého stafylokoka, tedy nebezpečnou bakterii, která v Česku připraví o život až stovky lidí ročně, pomáhá zodpovědět nový výzkum vědců z CEITEC Masarykovy univerzity. Ti odhalili, jak bakteriofágy – viry napadající bakterie – překonávají mimořádně silnou buněčnou stěnu bakterií, mezi které patří právě i zlatý stafylokok.
před 8 hhodinami

V tropickém Pacifiku nastaly podmínky jevu El Niňo, uvedli výzkumníci

V tropickém Paficiku nastaly podmínky klimatického jevu El Niňo, uvedla novozélandská výzkumná organizace Earth Sciences (ESNZ). Varovala také, že dopady na počasí na Novém Zélandu se v nadcházejících měsících pravděpodobně zintenzivní, připojila agentura Reuters. ESNZ se oznámením výskytu El Niňa v sezonní klimatické předpovědi připojila ke svým protějškům v Austrálii, Japonsku a USA, napsal web RNZ.
03:25Aktualizovánopřed 11 hhodinami

Nebyl to vrah, ale prvok. Vědci vysvětlili záhadnou renesanční smrt

Dva z nejmocnějších mužů renesanční Itálie zemřeli ze stejného důvodu. Prokázala to studie, jejíž autoři zkoumali ostatky synů Cosima di Medici. U jednoho z nich se spekulovalo o vraždě arzénem, ale vědci teď dokázali, že to byla malárie.
včera v 16:31

První důkaz o obřích dinosaurech v Antarktidě ležel roky v šuplíku

V Antarktidě žili v pravěku dinosauři – to je obecně známé tvrzení, za kterým se ale skrývá spousta problémů. Vědci o tom totiž vědí nečekaně krátkou dobu a důkazů je mnohem méně, než se tuší. Paleontologové teď popsali, jak náhodný byl objev prvního obřího antarktického dinosaura.
včera v 14:45

Meteorologové překopali systém výstrah

Od středy 1. července 2026 přechází Český hydrometeorologický ústav na nový výstražný systém. Ten dosavadní byl založený na klimatologických měřítcích, ten nový se ale soustředí už hlavně na dopady těchto nebezpečných meteorologických a hydrologických jevů. Změn je ale víc.
včera v 13:18

Evropský pohled