私たちは科学史上最も偉大な成果の一つに到達しようとしていますが、その瞬間がいつ起こるかはわかりません。いや、むしろその瞬間はないかもしれない。
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太陽系の外縁にある 2 台のボイジャー宇宙船のアーティストによるレンダリング (NASA)
先週、宇宙に特化したインターネットの片隅で、ちょっと、まあ、ホットになり始めました。地球から最も遠い人工物であるボイジャー1号は、その周囲の特定の種類のエネルギー粒子の数が急激に増加していることに遭遇しました。この宇宙船は、太陽系を「正式に」離脱した最初の人類の創造物となったのだろうか？
これがどれほど途方もない成果であるかを誇張するのは難しい。人間の頭脳と手仕事によってこの地球上で作られた機械が、フロリダから地球の軌道を外れ、火星を超え、木星と土星の巨大ガス惑星を超えて航行した。そして今は太陽圏、つまり私たちの太陽が支えている宇宙の小さな点を離れたかもしれません。それは本当に起こったのでしょうか？どうすれば分かるでしょうか？
我々はまだそこまで到達していないと、ボイジャーのプロジェクト科学者でNASAのジェット推進研究所の元所長であるエド・ストーン氏は私に語った。宇宙船は出発の途上にある――「太陽系を離れる」――だが、どこまで行かなければならないのか、星間空間への移行がどのようなものになるのかは分からない。
ボイジャーは 1977 年に打ち上げられました。現在、ボイジャー I は約 121 天文単位 (1 天文単位は太陽から地球までのおおよその距離) 離れています。これは、送信された無線信号が私たちに届くまでに 16 時間かかるほどの距離です。 (ボイジャー II は約 22 天文単位、つまり約 7 年遅れています。) 木星と土星の近くを飛行することによるパチンコ効果によって推進され、秒速約 17 キロメートル (時速 38,000 マイル) で移動しています。 （「脱出速度をはるかに上回っている」とストーン氏は語った。） この探査機のカメラは、太陽系を振り返ったボイジャーのように惑星を捉えた有名な家族の肖像モザイク用の写真を撮影した1990年以来オフになっている。それは横切っていったのです。
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家族の肖像画 (NASA)
現在、戻ってくるデータは写真ではなく、2004 年 12 月にボイジャー 1 号が入った、太陽風が届く最も遠い太陽鞘として知られる、太陽の泡 (太陽圏) の外縁にあるさまざまな種類の粒子のレベルです。ボイジャー 1 号が最終的に小屋を飛行したのではないかという最近の憶測を引き起こしたのは、それらのデータの一部、つまり特定の宇宙線粒子のレベルでした。
一部の宇宙線粒子は太陽圏に入り、地球から見ることができます。しかし、より遅いタイプは太陽圏に入るのが困難です。先月、これらのより遅い粒子の合計は突然約10パーセント増加し、「これまでに見た中で最も速い増加となった」とストーン氏は言う。しかし、上昇はボイジャーが越えたことを意味するものではなく、私たちが近づいていることを意味します。
ボイジャーが最終的に出発し、「すべての粒子が存在する外」の空間に入ると、レベルの上昇は止まります。この上昇自体は、ボイジャーがまだ世に出ていないことを意味します。 「しかし、私たちにはわかりません。つまり、宇宙船がそこに到達するのはこれが初めてです。」とストーンは警告する。これまでそこに何もなかったので、それがどのように見えるかわかりません。そのため、「それ」を認識するのが少し難しくなります。 「それがエキサイティングなことなんです」と彼は続ける。
ボイジャー I が太陽圏を離れたことを示す他の 2 つの兆候、つまり私たちの系から出てこない特定の低エネルギー粒子の消失と磁場の変化はまだ起こっていませんが、エネルギーの若干の減少はありました。しかし、ストーン氏は「ゼロではない」と言う。
たとえ太陽圏の端に、実際の端、つまり私たちの泡と宇宙との境界があったとしても、それは素晴らしく、充実したものになるだろう。でも、そんなに切り取って干すことはないだろう。 「境界は瞬間的なものではない。[ボイジャー] が突然外に出ることはない。」とストーンは仮定する。むしろ、出口は「内部と外部が混在する」乱流となるだろう。そしてストーンと他のボイジャー科学者の研究は、粒子と磁場という異なるデータを二乗して、それが何を意味するのかを理解しようとしている。内側から外側への移行は次のようになります。この激動の地域を乗り越えるには数か月かかる可能性があります。
しかし、すぐに明確な休憩がなくても、座席の端に座ってこの瞬間、つまりこの数か月にわたるこの瞬間が過ぎるのを待たずにはいられません。 「私たちは毎日データを調べています。私たちは毎日数時間、これらの宇宙船の音を聞いて、何が起こっているかを追跡しています。...科学的な観点から見ると、これは非常に興味深いことです。あなたはこれまで誰も見たことのないものを見ているのです。」