Em um anúncio cosmicamente histórico, a NASA diz que o objeto humano mais distante - a nave espacial Voyager 1 - está no espaço interestelar, o espaço entre as estrelas. Na verdade, fez a transição cerca de um ano atrás.
"Conseguimos!" disse o sorridente Dr. Ed Stone, cientista de projetos da Voyager há mais de 40 anos, falando em um briefing hoje. "E fizemos isso enquanto ainda tínhamos energia suficiente para enviar dados dessa nova região do espaço".
Embora exista um pouco de argumento sobre a semântica de se o Voyager 1 ainda está dentro ou fora do nosso Sistema Solar (não está mais longe que a Nuvem de Oort - serão necessários mais 300 anos para chegar à nuvem de Oort e a espaçonave está mais próxima para o nosso Sol do que qualquer outra estrela), o ambiente de plasma que o Voyager 1 agora viaja mudou definitivamente do que vem do nosso Sol para o plasma que está presente no espaço entre as estrelas.
Também houve um debate recente sobre se a Voyager estava realmente dentro ou fora do Sistema Solar - um debate entre os últimos artigos científicos e seus autores. (Mais sobre isso mais tarde…)
Mas Stone agora diz claramente as evidências: a Voyager 1 fez a transição.
"Esta conclusão é possível a partir do instrumento de ondas de plasma da nave espacial", disse Stone. "A sonda de 36 anos agora está navegando em águas desconhecidas de um novo mar cósmico e nos levou para a jornada".
A viagem de 36 anos e 13 bilhões de milhas da Voyager 1 começou em 1977.
Os cientistas pensaram que quando a sonda atravessasse o espaço interestelar, a direção do campo magnético mudaria. No entanto, aconteceu que isso não aconteceu, e os cientistas determinaram que precisavam examinar as propriedades do plasma.
A heliosfera do Sol é preenchida com plasma ionizado do Sol. Fora dessa bolha, o plasma provém das explosões de outras estrelas milhões de anos atrás. A principal diferença é que o plasma interestelar é mais denso.
Infelizmente, o instrumento real que foi projetado para fazer as medições no plasma parou de funcionar na década de 1980, então os cientistas precisavam de uma maneira diferente de medir o ambiente de plasma da espaçonave para fazer uma determinação definitiva de sua localização.
Em vez disso, eles usaram o instrumento de ondas de plasma, localizado nas antenas de 10 metros de comprimento na Voyager 1, e um inesperado "presente" do Sun, uma enorme ejeção de massa coronal.
As antenas têm receptores de rádio nas extremidades - "como as orelhas de coelho em aparelhos de televisão antigos", disse Don Gurnett, que liderou a equipe de ciência das ondas de plasma da Universidade de Iowa. O CME surgiu do Sol em março de 2012 e chegou ao local da Voyager 1 13 meses depois, em abril de 2013. Por causa do CME, o plasma ao redor da sonda começou a vibrar como uma corda de violino.
O tom das oscilações ajudou os cientistas a determinar a densidade do plasma. Stone disse que as oscilações específicas significam que a sonda foi banhada em plasma mais de 40 vezes mais densa do que o que encontraram na camada externa da heliosfera.
"Agora que temos novos dados importantes, acreditamos que este é o salto histórico da humanidade no espaço interestelar", disse Stone, "a equipe da Voyager precisava de tempo para analisar essas observações e compreendê-las. Mas agora podemos responder à pergunta que todos estamos fazendo: 'Já chegamos?' Sim, estamos. ”
A equipe de ciência das ondas de plasma revisou seus dados e encontrou um conjunto de oscilações anterior e mais fraco em outubro e novembro de 2012 de outras CMEs. Através da extrapolação das densidades de plasma medidas de ambos os eventos, a equipe determinou que a Voyager 1 entrou no espaço interestelar pela primeira vez em agosto de 2012.
"Nós literalmente pulamos de nossos assentos quando vimos essas oscilações em nossos dados - eles nos mostraram que a espaçonave estava em uma região totalmente nova, comparável ao que era esperado no espaço interestelar e totalmente diferente do que na bolha solar", disse Gurnett. . "Claramente, tínhamos passado pela heliopausa, que é a longa fronteira entre o plasma solar e o plasma interestelar".
Os novos dados de plasma sugeriram um prazo consistente com mudanças abruptas e duráveis na densidade de partículas energéticas que foram detectadas pela primeira vez em 25 de agosto de 2012.
Naquele momento, Stone disse: “Certamente estamos em uma nova região na extremidade do sistema solar, onde as coisas estão mudando rapidamente. Mas ainda não podemos dizer que a Voyager 1 entrou no espaço interestelar ", acrescentando que os dados estão mudando de maneiras que a equipe não esperava", mas a Voyager sempre nos surpreendeu com novas descobertas ".
Agora, após uma análise mais aprofundada, a equipe da Voyager geralmente aceita a data de agosto de 2012 como a data da chegada interestelar. As partículas carregadas e as alterações plasmáticas eram o que seria esperado durante um cruzamento da heliopausa. Isso reforça que os resultados definitivos da ciência nem sempre são rápidos.
"O trabalho árduo da equipe para construir naves espaciais duráveis e gerenciar cuidadosamente os recursos limitados da espaçonave Voyager valeu a pena outra vez pela NASA e pela humanidade", disse Suzanne Dodd, gerente de projetos da Voyager, baseada no Jet Propulsion Laboratory da NASA, em Pasadena, Califórnia. os instrumentos científicos de campos e partículas da Voyager continuarão enviando dados até pelo menos 2020. Mal podemos esperar para ver o que os instrumentos da Voyager nos mostram a seguir sobre o espaço profundo. ”
Houve algumas idas e vindas sobre se o Voyager 1 estava dentro ou fora do Sistema Solar. Como dissemos, foi questionado pela primeira vez em agosto de 2012, com mais especulações em dezembro de 2012 e, em março de 2013, um artigo de William Webber e F.B. McDonald afirmou que a Voyager 1 havia saído do Sistema Solar em dezembro anterior, mas Stone insistiu que os dados ainda não eram positivos. Então, cerca de um mês atrás, Marc Swisdak, da Universidade de Maryland, publicou um artigo dizendo que a Voyager 1 estava fora do sistema solar, mas naquele momento Ed Stone e a equipe da Voyager divulgaram uma declaração dizendo que ainda estavam fazendo essa determinação.
Hoje, Gurnett revelou que o momento em que todos os cientistas estavam em acordo "oficial" estava fora do prazo devido ao momento do processo de revisão de artigos científicos. "Nosso artigo foi enviado um mês antes do deles, eles acabaram de passar pelo ciclo de revisão antes do nosso", disse ele. "Mas o deles era basicamente um trabalho teórico."
A Voyager 1 e sua irmã gêmea, Voyager 2, foram lançadas com 16 dias de intervalo em 1977. Um alinhamento planetário fortuito que só acontece a cada 176 anos permitiu que as duas naves se unissem para alcançar todos os planetas externos em um período de 12 anos. Ambas as naves voaram por Júpiter e Saturno. A Voyager 2 também voou por Urano e Netuno. A Voyager 2, lançada antes da Voyager 1, é a espaçonave mais longa em operação contínua. É cerca de 9,5 bilhões de milhas (15 bilhões de quilômetros) de distância do nosso Sol.
Os controladores de missão da Voyager ainda conversam ou recebem dados do Voyager 1 e Voyager 2 todos os dias, embora os sinais emitidos sejam atualmente muito fracos, com cerca de 23 watts - o poder de uma lâmpada de geladeira. Quando os sinais chegam à Terra, eles são uma fração do bilhão bilionésimo de watt. Os dados dos instrumentos da Voyager 1 são transmitidos para a Terra normalmente a 160 bits por segundo e capturados por estações da NASA - Space Space Network de 34 e 70 metros. Viajando na velocidade da luz, um sinal da Voyager 1 leva cerca de 17 horas para viajar para a Terra. Depois que os dados são transmitidos ao JPL e processados pelas equipes científicas, os dados do Voyager são disponibilizados ao público.
"A Voyager corajosamente foi aonde nenhuma sonda foi antes, marcando uma das conquistas tecnológicas mais significativas nos anais da história da ciência e adicionando um novo capítulo em sonhos e esforços científicos humanos", disse John Grunsfeld, administrador associado da NASA para ciência em Washington. "Talvez alguns futuros exploradores do espaço profundo alcancem a Voyager, nosso primeiro enviado interestelar, e reflitam sobre como essa nave intrépida ajudou a viabilizar sua jornada".
Os cientistas não sabem quando a Voyager 1 alcançará a parte não perturbada do espaço interestelar, onde não há influência do nosso Sol. Eles também não sabem ao certo quando o Voyager 2 deve atravessar o espaço interestelar, mas acreditam que não está muito atrás.
“De certa forma, isso é apenas o começo. Agora estamos entrando em um ambiente completamente estranho e o que a Voyager descobrirá verdadeiramente desconhecido ”, disse Gary Zank, do Departamento de Ciências Espaciais da Universidade do Alabama, Huntsville, falando na conferência de imprensa de hoje.
Enquanto o Voyager 1 continuar, nem sempre conseguiremos nos comunicar com ele, como fazemos agora. Em 2025, todos os instrumentos serão desligados e a equipe de ciências poderá operar a espaçonave por cerca de 10 anos depois, para obter apenas os dados de engenharia. A Voyager 1 está apontando para a constelação Ophiuchus. No ano 40.272 dC, a Voyager 1 chegará a 1,7 anos-luz de uma estrela obscura na constelação Ursa Minor (o Ursinho ou Ursa Menor) chamada AC + 79 3888. Ele irá girar em torno da estrela e orbitar o centro da Via Láctea, provavelmente por milhões de anos.
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