Mot stjärnorna: Voyager 1. (Bild: NASA/JPL)Rymden är, med mänskliga mått mätt, tom. Bland annat saknas staket och gränsbommar. Denna brist är en nyckel till den livliga diskussionen om ifall rymdsonden Voyager 1 har passerat ut i den interstellära rymden eller inte.
Voyager 1 sköts upp från Florida 1977, passerade Jupiter 1979 och Saturnus 1980 och har sedan dess varit på väg ut ur solsystemet i riktning mot stjärnbilden Ormbäraren. För närvarande befinner sig sonden 125 gånger längre bort från solen än jorden och radiosignalerna därifrån tar över 17 timmar att nå fram till oss. Några instrument ombord är ännu igång; för att mäta magnetfält, kosmisk strålning och laddade partiklar samt plasma runt sonden.
Hur kan man med hjälp av dessa instrument avgöra om Voyager 1 passerat ut i rymden mellan stjärnorna? Från solen blåser solvinden, en ström av laddade partiklar som präglar rymden inuti en bubbla som kallas heliosfären. Dess yttre gräns kallas heliopausen och markerar för rymdfysikerna början på rymden mellan stjärnorna – den interstellära rymden. I augusti 2012 registrerade Voyager 1 en markant nedgång i antalet partiklar med låg energi, från solvinden, och en ökning i den kosmiska strålningen från rymden bortom solsystemet. Hade Voyager 1 verkligen korsat heliopausen? Mätningar från magnetometern ombord tydde inte på det, eftersom någon förändring i riktning hos magnetfältet runt sonden inte kunde märkas. Den riktningen borde vara annorlunda i interstellär rymd jämfört med innanför heliopausen. Kan då Voyagers kapacitet att mäta plasma hjälpa till att avgöra frågan?
Rymdfysikern Donald Gurnett (Iowas universitet) med kollegor rapporterar i tidskriften Science från 12 september att svängningar med viss frekvens hos det plasma som finns runt Voyager 1 kan fälla utslaget. Plasma är joniserad gas, vilket innebär att elektroner har slitits bort från atomerna i gasen. Tunt plasma finns både i heliosfären och utanför. I heliosfären har det en temperatur på ca 1 miljon grader, medan det i interstellär rymd antas ha en temperatur på ca 10 000 grader. Detta svarar enligt Gurnett mot densiteter på 2000 partiklar per kubikmeter i yttre heliosfären respektive 100 000 partiklar per kubikmeter i interstellär rymd. Det innebär en kraftig ökning av plasmatätheten vid heliopausen. Med början under våren 2013 detekterade Voyager 1 svängningar i plasmat som tydde på en täthet nära den som borde råda i interstellär rymd. Är saken därmed klar? Nja. Gurnett medger att förändringen i partikelförekomst och plasmatäthet kombinerat med den uteblivna förändringen i magnetfältsriktning visar att själva definitionen av heliopausen kan behöva göras om.
Bland forskarna är debatten igång. Redan förra veckan föreslog två rymdfysiker i USA, Nathan Schwadron och Dave McComas, i en artikel på ArXiv, att en magnetisk koppling ut genom heliopausen till den interstellära rymden skulle göra det möjligt att avlägsna energirika partiklar från heliosfären samtidigt som magnetfältet behåller sin riktning.
Tecknaren Randall Munroe har hälsosam distans till hela debatten och kommenterar den i sin serie xkcd. Den som vill kan själv följa de observationer som Voyager 1 och dess systersond Voyager 2 gör. NASA hoppas kunna hålla liv i de två sonderna en bit in på 2020-talet, och vi kommer förhoppningsvis att lära oss ännu mer om solsystemets utmarker.
