Voyager 1 è ufficialmente uscito dal Sistema Solare

Voyager 1 è ufficialmente uscito dal Sistema Solare ... o forse "solo" dalla eliosfera?

(Articolo precedente sull'argomento, "Il lungo addio della sonda Voyager")

Alla fine il dibattito si è concluso con un verdetto pressoché unanime: la sonda Voyager 1 è ufficialmente uscita dalla eliosfera, entrando così di fatto nel territorio inesplorato dello spazio interstellare.

La discussione che ha tenuto impegnati gli astronomi negli ultimi due anni, solo apparentemente di natura teorica, riguardava i parametri necessari per stabilire quando la sonda sarebbe ufficialmente uscita al di fuori del Sistema Solare. Un problema tutt'altro che banale dato che, ovviamente, non esiste un vero confine ma una zona di transizione molto estesa superata la quale si entra nello spazio interstellare.
 Non voglio qui riproporre in toto i punti centrali di una discussione intrigante ma complessa, avendoli già ampiamente riassunti in un articolo di qualche mese fa (articolo che vi invito a leggere, qui).

 Per la posizione attuale delle due sonde Voyager guardate il sito della NASA, qui

Mi limiterò quindi a riassumere i dati recenti pubblicati sulla rivista Science da Don Gurnett, un astrofisico della università dell'Iowa. Nell'articolo si afferma che vi siano oramai prove convincenti per affermare che Voyager è effettivamente uscito dall'eliosfera, la bolla di particelle cariche che delimita il Sistema Solare. Questa certezza viene dalle misurazioni del gas ionizzato, o plasma, che Voyager-1 ha incontrato negli ultimi mesi del suo viaggio e che dovrebbero dare valori del tutto diversi una volta usciti dalla eliosfera. I risultati, combinati con altri dati spaziali, indicano che Voyager 1 ha lasciato l'eliosfera, all'incirca, il 25 agosto 2012, quando si trovava ad una distanza pari a 121 unità astronomiche (18 miliardi chilometri, vedi anche qui per una definizione aggiornata).

A dire il vero già in passato si era celebrata l'uscita dal Sistema Solare della sonda basandosi sul calo nel numero dei raggi cosmici a bassa energia (tipici dell'interno del Sistema Solare) rispetto all'incremento di ad alta energia provenienti dall'esterno del sistema solare. I dati erano tuttavia stati considerati non sufficienti da gran parte della comunità scientifica a causa dell'assenza del cambiamento previsto nella direzione del campo magnetico. Secondo Gurnett i dati riferiti alla densità di elettroni dovrebbero essere sufficienti per dirimere la controversia. 

Ci sono ancora molte domande inevase riguardo al viaggio di Voyager. Uscire dalla eliosfera vuol dire automaticamente avere abbandonato il Sistema Solare?

Non necessariamente se per uscita intendiamo il distacco dall'azione gravitazionale del Sole.

La nube di Oort, uno dei serbatoi da cui originano le comete, si trova ben al di là della eliosfera (distante fino a 100 mila UA dal Sole) ma come il moto delle comete mostra hanno un orbita perisolare.

Nota. Mentre la nube di Oort può essere rappresentata come una sfera cava che si estende da 1000 a 100 mila UA, vi è un'altra sorgente di comete più vicina a noi cioè la fascia di Kuiper. Quest'ultima ha la forma di una ciambella (quindi distribuita sullo stesso piano orbitale dei pianeti) che si estende oltre l'orbita di Nettuno (30 UA) fino a circa 50 UA

La nube di Oort con al centro il sistema solare
(credit: pics-about-space.com)

La diversa traiettoria delle comete che appartengono alla nube di Oort vs quelle della fascia di Kuiper
(credit: pics-about-space.com)

Quello che è certo è fino a circa il 2025, quando le batterie al plutoni si esauriranno, Voyager potrà esplorare esterna al sistema solare di cui sappiamo troppo poco: le misurazioni del campo magnetico, dei raggi cosmici e della densità dello spazio interstellare sono solo alcune delle informazioni che potremo ottenere. Quando smetterà di funzionare sarà il momento della sonda gemella, Voyager 2, ora a 102 UA dal Sole, ad iniziare il lavoro (con in più il vantaggio di esplorare una zona diversa)-

Per almeno un'altro ventennio possiamo contare sul flusso di informazioni dallo spazio interstellare!

Curiosità. La velocità di crociera della sonda è dell'ordine di 1,5 milioni di km al giorno (circa 60 mila km/h). Per fare un paragone la Terra, o meglio il sistema solare, si sta muovendo vendo la costellazione del Leone ad una velocità di circa 1,4 milioni di km/h.
Ammettendo che la sonda Voyager fosse diretta verso la stella piu' vicina (Proxima Centauri) che dista 4,2 anni luce, ci metterebbe circa 70 mila anni.
Non aspettiamoci quindi risposte dallo spazio per molte generazioni ancora.

La barra della scala è in unità astronomiche raffigurata su scala crescente. La UA corrisponde a circa 150 milioni di chilometri. Sebbene a livello comunicativo si considere appartenere al sistema solare tutto quanto è interno all'orbita dell'ultimo pianeta (Nettuno) da un punto di vista prettamente scientifico il sistema solare si spinge fino a comprendere la Nube di Oort, la culla delle comete di lungo periodo. Oltre il bordo esterno della nube di Oort, l'azione gravitazionale delle stelle adiacenti diventa sempre più rilevante rispetto a quella solare. Al momento in cui scrivo la sonda Voyager 1 si trova a circa 125 UA. Ci vorranno circa 300 anni perché Voyager 1 raggiunga il bordo interno della Nube di Oort e altri 30 mila anni perché lo superi. La stella a noi più vicina è Alpha Centauri è tra 40 mila anni la sonda si troverà più vicino ad essa che alla nostra stellaattualmente la stella più vicina al nostro sistema solare. Per ogni altra informazione a riguardo fate riferimento ai siti nasa.gov/voyager e voyager.jpl.nasa.gov.

(credit: NASA / JPL-Caltech - photojournal.jpl.nasa )

Di seguito il video riassuntivo messo a disposizione dalla NASA/Jet Propulsion Laboratories

Se  non vedi il video --> youtube

Aggiornamento 2021. La sonda, distante oramai 152 UA ha registrato una vibrazione di fondo del gas interstellare

Fonti
- Voyager 1 has reached interstellar space.
Nature, 12 settembre 2013

- In Situ Observations of Interstellar Plasma With Voyager 1.
DA Gurnett et al,  Science 1241681

- Articolo precedente sull'argomento, qui

- NASA ---> Voyager 1 e Voyager 2