Данные космического аппарата-долгожителя Вояджер 1 показывают, что он очень близок к выходу из Солнечной системы, находясь сейчас на расстоянии около 18 миллиардов километров от Солнца. В цикле трех статей описываются изменения, характерные для ухода из родной системы и нахождения в новой выделенной зоне магнитосферы Солнца. Одновременно приборы зонда показали максимальный уровень потока заряженных частиц, приходящих извне Солнечной системы, и полное исчезновение заряженных частиц, идущих изнутри гелиосферы. Пока что не удается обнаружить третий необходимый признак перехода в межзвездную среду – резкое изменение направления магнитного поля из-за преобладания межзвездного магнитного поля по сравнению с солнечным. Однако внешнее магнитное поле в нашем текущем положении в Млечном пути неизвестно. Оно может быть практически лишено поля или оно может быть таким слабым, что станет сильнее солнечного намного позже, чем аппарат выйдет из Солнечной системы. Конечно, если не принимать в качестве границы место явного изменения баланса внешних и внутренних потоков заряженных частиц, а не смену направления магнитного поля. Оба подхода имеют смысл.

«Эта странная, последняя область перед межзвездной средой только сейчас попала в фокус внимания, и лишь благодаря Вояджеру, самому далекому разведчику человечества, – говорит Эд Стоун, сотрудник Калтеха, занятый в работе с данными аппарата. – Если бы мы изучили исключительно данные по потокам заряженных частиц, то уже могли бы сделать вывод о выходе из Солнечной системы. Однако наша команда придерживается другого мнения, ведь Вояджер все еще находится под властью магнитного поля нашего светила». Сколько еще придется пролететь аппарату для выхода из Солнечной системы, неизвестно, и даже нет оценок с точностью выше нескольких лет. Большая часть оценок колеблется от нескольких месяцев до нескольких лет. Причина такого расхождения во мнениях заключается в плохом знании внешней Солнечной системы. Фактически, именно Вояджеры снабжают нас новой информацией и пока они не доберутся до очередного важного региона, мы можем о нем не знать вообще. Пока мы знаем, что гелиосфера распространяется как минимум на 13 миллиардов километров за орбиту самой далекой планеты. Гелиосфера – область, в которой определяющими факторами являются магнитное поле Солнца и поток заряженных частиц от светила, хотя и то, и другое есть и вне системы в межзвездной среде. Здесь солнечный ветер других звезд и космическое излучение любого характера становится сильнее нашего солнечного ветра – сдувает его, а магнитное поле звезд оказывается мощнее солнечного.

Вояджер 1 и его брат-близнец Вояджер 2 были запущены в 1977 году. Они прошли мимо Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, исследовав гиганты и использовав их для гравитационного маневра, и начали свой перелет к границам Солнечной системы и в межзвездную среду в 1990 году.  Измерение размеров гелиосферы – одна из главных задач миссий обоих аппаратов. Обработка данных по этому региону движется медленнее, чем аппараты. Обсуждаемые результаты основаны на измерениях, проведенных в мае-сентябре прошлого года с помощью магнитометра и детекторов космического излучения и низкоэнергетических заряженных частиц. Только часть дополнительных данных была собрана в апреле этого года. Вояджер 1 достиг нового региона, пограничного с межзвездной средой, в конце августа прошлого года. В этот момент аппарат находился на расстоянии 18 миллиардов километров от Солнца. Вояджер 2 пока не может подтвердить эти данные – в то время он удалился от нашего светила на 15 миллиардов километров. Такая разница вызвана разной программой исследования газовых гигантов Солнечной системы, из-за чего орбита первого аппарата позволила эффективнее использовать гравитационные маневры. Новая область характеризуется терпимостью к заряженным частицам как из нашей системы, так и извне. Внутри Солнечной системы мы наблюдаем лишь малую часть космического излучения, отражаемого щитом магнитного поля нашей звезды. Также лишь незначительная часть солнечного ветра проникает наружу. В текущей области наблюдается взаимное проникновение частиц, которые движутся по линиям напряженности магнитного поля. Эти линии напряженности недолговечны и соответствуют очень слабому полю. За счет этого Вояджеры могут изучать солнечный ветер от близких к нам умирающих звезд, обычно не проходящий дальше к Земле, в отличие от более мощных компонент космического излучения, вносимых ,например, сверхновыми.

«Мы увидели внезапное и очень резкое уменьшение числа частиц, идущих от Солнца. Интенсивность их потока уменьшилась более чем в тысячу раз, как будто на входе в новую зону магнитосферы их всех развернули, – говорит руководитель проекта детектора низкоэнергетических частиц Стаматис Кримигис, сотрудник Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса. – Мы никогда не видели такого резкого изменения интенсивности потока на границе Солнечной системы. Единственное похожее событие имело место около 34 лет назад, когда Вояджер 1 покинул огромную магнитосферу Юпитера».

Тем не менее, даже характер уменьшения потока заряженных частиц от Солнца говорит в пользу того, что Вояджер все еще находится в Солнечной системе. Наибольший скачок в интенсивности потока наблюдался у частиц, движущихся вдоль линий напряженности магнитного поля. Те частицы, что двигались перпендикулярно, так что испытали уменьшение плотности потока, но не такое заметное. Одновременно поток космических лучей вдоль линий напряженности возрос сильнее, чем поток в перпендикулярном направлении. В межзвездном пространстве движение заряженных частиц должно происходить хаотически, в независимости от магнитных полей. Магнитное поле Солнца также претерпело изменение в новом регионе, но совсем незначительное – его направление изменилось примерно на два градуса.