Il y a un an, le 5 novembre, 2018, Le Voyager 2 de la NASA n'est devenu que le deuxième vaisseau spatial de l'histoire à quitter l'héliosphère, la bulle protectrice de particules et de champs magnétiques créés par notre Soleil. À une distance d'environ 18 milliards de kilomètres de la Terre, bien au-delà de l'orbite de Pluton, Voyager 2 était entré dans l'espace interstellaire, ou la région entre les étoiles. Aujourd'hui, cinq nouveaux articles de recherche dans la revue Astronomie de la nature décrire ce que les scientifiques ont observé pendant et depuis la traversée historique de Voyager 2.

Chaque article détaille les découvertes de l'un des cinq instruments de science opérationnelle de Voyager 2 :un capteur de champ magnétique, deux instruments pour détecter des particules énergétiques dans différentes gammes d'énergie et deux instruments pour étudier le plasma (un gaz composé de particules chargées). Pris ensemble, les découvertes aident à brosser un tableau de ce rivage cosmique, où se termine l'environnement créé par notre Soleil et où commence le vaste océan de l'espace interstellaire.

L'héliosphère du Soleil est comme un navire naviguant dans l'espace interstellaire. L'héliosphère et l'espace interstellaire sont remplis de plasma, un gaz qui a vu certains de ses atomes dépouillés de leurs électrons. Le plasma à l'intérieur de l'héliosphère est chaud et clairsemé, tandis que le plasma dans l'espace interstellaire est plus froid et plus dense. L'espace entre les étoiles contient également des rayons cosmiques, ou des particules accélérées par l'explosion d'étoiles. Voyager 1 a découvert que l'héliosphère protège la Terre et les autres planètes de plus de 70 % de ce rayonnement.

Lorsque Voyager 2 est sorti de l'héliosphère l'année dernière, les scientifiques ont annoncé que ses deux détecteurs de particules énergétiques ont remarqué des changements spectaculaires :le taux de particules héliosphériques détectées par les instruments a chuté, tandis que le taux de rayons cosmiques (qui ont généralement des énergies plus élevées que les particules héliosphériques) a augmenté de façon spectaculaire et est resté élevé. Les changements ont confirmé que la sonde était entrée dans une nouvelle région de l'espace.

Avant que Voyager 1 n'atteigne le bord de l'héliosphère en 2012, les scientifiques ne savaient pas exactement à quelle distance cette frontière était du Soleil. Les deux sondes sont sorties de l'héliosphère à des endroits différents et aussi à des moments différents dans la répétition constante, cycle solaire d'environ 11 ans, au cours de laquelle le Soleil passe par une période de haute et de basse activité. Les scientifiques s'attendaient à ce que le bord de l'héliosphère, appelé l'héliopause, peut se déplacer lorsque l'activité du Soleil change, un peu comme un poumon qui se dilate et se contracte avec la respiration. Cela était cohérent avec le fait que les deux sondes ont rencontré l'héliopause à différentes distances du Soleil.

Les nouveaux articles confirment maintenant que Voyager 2 n'est pas encore dans l'espace interstellaire non perturbé :comme son jumeau, Voyageur 1, Voyager 2 semble être dans une région de transition perturbée juste au-delà de l'héliosphère.

"Les sondes Voyager nous montrent comment notre Soleil interagit avec les éléments qui remplissent la majeure partie de l'espace entre les étoiles de la Voie lactée, " a déclaré Ed Stone, scientifique du projet pour Voyager et professeur de physique à Caltech. "Sans ces nouvelles données de Voyager 2, nous ne saurions pas si ce que nous voyions avec Voyager 1 était caractéristique de l'ensemble de l'héliosphère ou spécifique au lieu et à l'heure de sa traversée."

Pousser à travers le plasma

Les deux vaisseaux spatiaux Voyager ont maintenant confirmé que le plasma dans l'espace interstellaire local est significativement plus dense que le plasma à l'intérieur de l'héliosphère, comme les scientifiques s'y attendaient. Voyager 2 a maintenant également mesuré la température du plasma dans l'espace interstellaire voisin et a confirmé qu'il est plus froid que le plasma à l'intérieur de l'héliosphère.

En 2012, Voyager 1 a observé une densité de plasma légèrement plus élevée que prévu juste à l'extérieur de l'héliosphère, indiquant que le plasma est quelque peu comprimé. Voyager 2 a observé que le plasma en dehors de l'héliosphère est légèrement plus chaud que prévu, ce qui pourrait également indiquer qu'il est en cours de compression. (Le plasma à l'extérieur est toujours plus froid que le plasma à l'intérieur.) Voyager 2 a également observé une légère augmentation de la densité du plasma juste avant sa sortie de l'héliosphère, indiquant que le plasma est comprimé autour du bord intérieur de la bulle. Mais les scientifiques ne comprennent pas encore complètement ce qui cause la compression de chaque côté.

Particules qui fuient

Si l'héliosphère est comme un navire naviguant dans l'espace interstellaire, il semble que la coque fuit quelque peu. L'un des instruments à particules de Voyager a montré qu'un filet de particules de l'intérieur de l'héliosphère glisse à travers la frontière et dans l'espace interstellaire. Voyager 1 est sorti tout près du "front" de l'héliosphère, par rapport au mouvement de la bulle dans l'espace. Voyageur 2, d'autre part, est situé plus près du flanc, et cette région semble être plus poreuse que la région où se trouve Voyager 1.

Mystère du champ magnétique

Une observation par l'instrument de champ magnétique de Voyager 2 confirme un résultat surprenant de Voyager 1 :Le champ magnétique dans la région juste au-delà de l'héliopause est parallèle au champ magnétique à l'intérieur de l'héliosphère. Avec Voyager 1, les scientifiques n'avaient qu'un échantillon de ces champs magnétiques et ne pouvaient pas dire avec certitude si l'alignement apparent était caractéristique de toute la région extérieure ou simplement une coïncidence. Les observations du magnétomètre de Voyager 2 confirment la découverte de Voyager 1 et indiquent que les deux champs s'alignent, selon Pierre.

Les sondes Voyager lancées en 1977, et tous deux ont survolé Jupiter et Saturne. Voyager 2 a changé de cap à Saturne afin de voler par Uranus et Neptune, effectuer les seuls survols rapprochés de ces planètes dans l'histoire. Les sondes Voyager ont terminé leur Grand Tour des planètes et ont commencé leur mission interstellaire pour atteindre l'héliopause en 1989. Voyager 1, la plus rapide des deux sondes, est actuellement à plus de 13,6 milliards de miles (22 milliards de kilomètres) du Soleil, tandis que Voyager 2 est à 11,3 milliards de miles (18,2 milliards de kilomètres) du Soleil. Il faut environ 16,5 heures à la lumière pour voyager de Voyager 2 à la Terre. Par comparaison, la lumière provenant du Soleil met environ huit minutes pour atteindre la Terre.