Co właściwie dały nam sondy Voyager? - POP Science #123

Hej, hej POP Science maniaku lub POP Science maniaczko! Jeśli nie chcesz przegapić kolejnych odcinków, to koniecznie zajrzyj na naszą stronę astrofaza.pl i zapisz się na darmowy newsletter. Dwa razy w tygodniu otrzymasz podsumowanie tego, co robimy w ramach Astrofazy, a warto, bo dzieje się naprawdę dużo. A teraz już zapraszam na odcinek. Ostatnio przyglądaliśmy się jednej z najważniejszych, najwspanialszych misji kosmicznych, jakie wytworzyła ludzka cywilizacja, czyli misji sond Voyager. To jest właśnie Voyager, moi drodzy. Podeszliśmy do tego dosyć technicznie. Opowiedzieliśmy o tym, z czego składała się sonda, jak wyglądał proces wystrzenia, gdzie leciała, jak wyglądały asysty grawitacyjne, ten Grand Tour, czyli to specyficzne ułożenie planet, które raz na sto kilkadziesiąt

O tym wszystkim mówiliśmy ostatnio. Zapraszamy Was do tego odcinka, jeśli go nie widzieliście. A dzisiaj porozmawiamy o tym, co Voyager odkrył, bo tak naprawdę przecież ta misja dała nam mnóstwo nowych wiadomości na temat Układu Słonecznego, na temat miejsca, w którym przyszło nam żyć. To się tak buja. Tak się właśnie bujało. I to tak ciągle leci i tak się buja. Więc sonda Voyager odkryła drgania wszechświata tym ramieniem bujającym się. Tak, Voyagery były taką drugą parą po wcześniejszych pionierach, Których zadaniem była przede wszystkim penetracja dwóch gazowych olbrzymów, Jowisza i Saturna, przy czym w przypadku Voyagera II tam trajektorię ustawiono w ten sposób, aby Voyager II doleciał jeszcze do tych dwóch następnych

Natomiast, żeby z odległości miliardów kilometrów... Przypominam, to jest miliard, to jest tysiąc milionów kilometrów. Tysiąc milionów. 150 milionów to jest do Słońca, to jest jedna jednostka astronomiczna, czyli no to już wychodzi. Sto parędziesiąt jednostek. Tak, tak, to już wychodzi. To jest... Ty mów, a ja sprawdzę, gdzie jest Voyager. Tak, to można sprawdzić na stronach Heavens Above. Są dokładne mapy i dokładne odległości podane w jednostkach astronomicznych od Słońca, od Ziemi, ale też w godzinach świetlnych, co jest bardzo, bardzo istotne. One nie są jeszcze dobę świetlną od Ziemi. One są... 23 godziny świetlne.

23 godziny. A czy można sprawdzić, kiedy... 25 miliardów kilometrów Ziemi. Tak, to są miliardy kilometrów. Sygnał radiowy... A Voyager 2 21 miliardów kilometrów. Sygnał radiowy degraduje się z kwadratem odległości. Czyli dwa razy dalej to jest cztery razy mniejszy strumień. Więc tutaj jest to bardzo trudne, ale o tym sobie będziecie mogli troszeczkę więcej posłuchać w odcinku dodatkowym o tej łączności. Natomiast tutaj faktem jest to, że Voyagery były wyposażone w zdecydowanie lepszej jakości detektory i instrumentarium niż sondy Pionier 10 i Pionier 11.

I to tak ciężko było sobie zwizualizować jak bardzo. A teraz widzicie, jaka to jest różnica. Tu mamy czterometrową czaszę i kilkanaście metrów tak naprawdę tego boomu magnetometru, który kiedyś się obracał, po prostu tworzył nam wirtualnie I gdy Voyager przelatywał wokół planet i księżyców, to na wypadek, gdyby tam były cywilizacje, tu rozwijała się wielka polska flaga z orłem. Kwestia wykrycia tych silnych pasów promieniowania w układzie Jowisza. Wykrycie Tego oddziaływania, pole magnetyczne to już pioniery odkryły, silne pole magnetyczne, ale one nie pokazały i nie odkryły, one przeleciały sobie wokół Jowisza.

Tych aktywnych wulkanów tam sporo się doliczono. No i oczywiście się zaczęła ta machina też próby wyjaśnienia tego, co nie było zbyt trudne. Ale nie było też super łatwe, bo musimy pamiętać, że sonda Voyager nie zatrzymała się w Układzie Jowicza. A nie, nie. Tylko przelatując to wszystko zdążyło je sfotografować. To znaczy tak, nie, bo później, później, gdy już wiemy, że tam są wulkany, gdy już wiemy, że ten pył z wulkanów, że on tworzy takie, takie, takie właśnie struktury, dziwne pierścienie, takie Pętlę można powiedzieć, bo Io jako Księżyc porusza się na tyle blisko Jowisza, że jest w ramach tej wielkiej magnetosfery Jowisza. Też pomiary magnetosfery pokazały, że jest to absolutnie

I wczesna szkoła średnia, gdzie już były te nowe modele budowy wnętrz planet olbrzymich, właśnie bazujące na tych zewnętrznych właściwościach pomierzonych przez pioniery, a potem voyagery i jakby te kolejne warstwy Przede wszystkim Jowisza, te warstwy chmur, które tutaj też trzeba dodać, że one zostały bardzo dokładnie wtedy sfotografowane. Na pierwszych zdjęciach nie było tej dynamiki widać. No oczywiście, można powiedzieć, że to nic, skoro potem były kolejne sondy, które już porobiły takie zdjęcia, że głowa boli. Chociażby sonda Juno, która nie dość, że robi zdjęcia z dość bliskiej odległości kilku tysięcy kilometrów od powierzchni chmury, no i wtedy, pamiętasz, tych parę lat temu, jak zaczęliśmy oglądać te zdjęcia, one jeszcze oczywiście są podkręcone, żeby tak lepiej było widać te kontrasty.

No i jeżeli wiemy dokładnie, jakie to są gazy, no to też jesteśmy w stanie dojść do prawdy i zastanowić się, co tam faktycznie pod tymi chmurami może się znajdować. No tego Voyager nam pokazać oczywiście nie mógł, bo wtedy jeszcze dostępu do takich urządzeń nie było, ale pokazał też bardzo dużo. Tak, no i teraz wracając, no bo tutaj wracając do tego Jowisza, Nagle pojawiła się koncepcja bardzo skondensowanego wodoru, w którym oddzielają się, w takiej gęstości i temperaturze oddzielają się elektrony, czyli tak naprawdę protony i elektrony tworzą taką mega skondensowaną, to już nie jest plazma,

Na jakiś czas zmienił się w gwiazdę i nagle się okazało, że Układ Słoneczny to jest gwiazda, krążące planety, krążąca gwiazda, wokół której krążą Księżyce i ze względu na to, że stał się gwiazdą, tam możliwe było dokonanie tej reformacji, mieszkanie itd. Tylko, że Europa miała być tym księżycem takim, gdzie nie wolno wylądować, tam się dziwne rzeczy działy. Polecam, bo to są naprawdę fajne rzeczy. W 2061 bardzo mocno jest nawiązanie do, bo to już było pisane wtedy, gdy były już informacje z sond Voyager, przynajmniej we wstępach Clark się bardzo mocno odwoływał do Voyagerów.

Wspomniałeś o Wielkiej Czerwonej Plamie. To też jest coś, co Voyagery tak naprawdę nam przedstawiły dużo lepiej, niż byliśmy w stanie wcześniej zauważyć za pomocą teleskopów. No bo widać było, że to jest prawdopodobnie jakiś rodzaj właśnie frontu atmosferycznego, jakiejś burzy, ale to dopiero zdaje się Voyagery, kiedy nam przysłał właśnie te zdjęcia, pokazały, że to jest tak zwany antycyklon. Tak, szczegółowe obrazy, szczegółowe obrazy wielkiej czerwonej plamy, potem się pojawiły te modele takie tzw. solitonowe, takie rozwiązania różniczkowe, które pokazywały jak to wszystko się kręci, jaka jest dynamika tego. Tak, to jest Voyager. Bo tak, mówiliśmy o Io.

Trochę poleciał tak daleko, ale dlaczego nie? Dlaczego nie? Być może żyją tam wielkie... Potwór tygodnia. Potwór z Europy. Potwór z Europy, tak. To jest, no... No, ale tego na pewno nam nie pokazało Voyager. Tego nam nie pokazał, ale skoro już jesteśmy przy księżycach, to jeden... Bo tak. Żeby sobie zdawać z tego sprawę taka rzecz wesoła, że nie wszystkie, bo dzisiaj to już są liczby horrendalne. Znowu słowo horrendalne. Dzisiaj słowo horrendalne będzie naszym słówkiem dnia. Natomiast dzisiaj księżyców, które krążą wokół Jowisza i Saturna, do Saturna zaraz jeszcze dojdziemy, tych księżyców jest bardzo dużo.

Ja już nie pamiętam tych liczb, ale tam już nie dziesiątki. To już sprawdzimy. Natomiast to, co jest istotne, Voyager 1 odkrył Siedem księżyców. Dwa przy Jowiszu oraz pięć przy Saturnie. Voyager 2 odkrył dodatkowo jeden księżyc przy Jowiszu. Do tego czasu tych księżyców tam znano oczywiście Galileuszowe od 1609 roku. Znano ich troszkę. Potem przyszły te nowe księżyce. Tam pioniery też coś chyba dołożyły, ale nawet nie będę szukał. Dzisiaj tych księżyców jest znacznie więcej.

Voyagery, to był Saturn. I tutaj, no oczywiście, a jeszcze, ale to już Pionier chyba, pierścienie wokół Jowisza Pionier. Nie, Voyager. Pierścienie pokazał nam piękne wokół Jowisza. Tak, tylko one takie, nie widać ich ziemskie teleskopy, one są za zbyt słabe, zbyt nikłe. Ja nie wiem, czy teraz te największe teleskopy w momencie, gdy Chociaż na duże teleskopy... Teraz możemy to zobaczyć, bo w podczerwieni widać te pierścienie. One jakby reemitują część promieniowania. Na przykład jak robił, zdaje się, Webb zdjęcia Jowisza takie ładne, to coś tam było nawet widać. Tak. Są dosyć nikłe. Zresztą Voyager 2... One są ciemne, bo są pyłowe głównie.

Natomiast on pokazuje też taki lot przez pustkę. Natomiast bezpośrednio z Voyagerami kojarzy się tytuł utworu, tytuł płyty O której ja poprzednio zapomniałem. Płyty Mike'a Oldfielda, która nazywa się... Wyciągnę ją z tego, żeby tak nie... Voyager. The Song of the Sun. To nie wiem. Voyager, jak sobie tego suna widzi. Tam są poszczególne... To jest muzyka taka celtycka, nie wiem, jakby to...

O, Mike Oldfieldzie, opowiedz mi o tej płycie. Ale zobacz, mamy tutaj i tak, i oczywiście jest też Song of the Sun, tak jak mówiłeś, ale jest też tytułowy kawałek, czyli The Voyager. Voyager, Voyager. Jak ona się Desiree nazywała? Voyage, Voyage? Tak, to jest bardzo fajna płyta, bo tam są takie folkowe utwory. Tytułowy utwór jest naprawdę genialny i bardzo mi się ta płyta podoba. Mike Othfield zabiera nas na niej w podróż, jak sama nazwa i tytuł wskazuje, że będzie to jakiś voyager. Tylko, że on no nie w pustce kosmicznej, bo ma taki dziwny pas tak i jest taki no jakaś skacze. Być może jest to gitarowy pas nawet.

O ile to sobie wyobrażał. W każdym razie potem troszeczkę lepsze obrazy pierścienia zostały odkryte lepszymi teleskopami. Taka zgrubna struktura, przede wszystkim ta przerwa Cassiniego. Cassini był dyrektorem przez jakiś czas obserwatorium w Paryżu i tam właśnie dokonał tego odkrycia. Tej przerwy, tej struktury, potem przerwa Enkego, taki astronom zobaczył, że jest jedna przerwa więcej, ale to wszystko. To wszystko, co zobaczono. Pioniery pokazały złożoną taką naturę, ale nie pokazały tylu szczegółów. I dopiero Voyagery, jak przeleciały tą Kurczę, to dały jakby ognia do tego obrazu.

Przypominam, specjalna głowica, która pozwalała im właśnie śledzić przez dłuższy czas, bo to nie było takie oczywiste. Sondy wcześniej były dosyć takimi Powiedziałbym konkretnymi, złożonymi i nieruchomymi obiektami. Trzeba było obracać całą sondą itd. Tu nie mogliśmy sobie na to pozwolić, bo antena musiała być skierowana w ziemię. Dlatego ta ruchoma głowica to był taki pik i szczyt inżynierii na ten moment z różnymi teleskopami, z różnymi Obserwatoriami tak naprawdę, które były na pokładzie tejże sondy dostępne. W poprzednim tym technicznym odcinku o misjach Voyager tam opisujemy, co ona miała na pokładzie. W każdym razie, tak, po pierwsze Voyagery pokazały, że pierścienie

Wewnętrzną jakby strukturą samych kamer, z matrycą, z układem matrycy, że one tworzą taki układ, chyba jest 8 tych. Zobacz, są raz, dwa, trzy, cztery. Jest taka przecięta tworząc 8 tych. To jest związane z tym, jak aparat działa. Tak naprawdę tam się tworzy ten obraz. Tutaj nie widać trochę tego czwartego, bo tak światło pada dziwnie, ale trochę tak jest. W każdym razie, tak, to jest to. Mnie do dzisiaj rozbija informacja, którą tam właśnie w tych latach 80., kiedy te informacje z Voyagerów zaczęły zaczęły docierać, informacja, że pierścienie mają grubość

To jest niesamowite, że pierścień F to też było odkrycie. Ja pamiętam to wszystko, bo miałem o tym referat na ogólnopolskim seminarium astronomiczno-astronautycznym o pierścieniach Saturna i właśnie odkryciach Voyagera. Że istnieją księżyce, tak zwane księżyce pasterskie. Czyli te takie duże obiekty, które krążą wewnątrz i swoją grawitacją i pewnym stosunkiem okresów obiegu utrzymują te pierścienie w ryzach. Przypomnijmy sobie mówiliśmy i to nie przy jednej okazji mówiąc o Układzie Słonecznym i o drobnych ciałach w Układzie Słonecznym mówiliśmy o tym jak Jowisz

Change trzyma w ryzach. No i ten pierścień F. Kolejne misje pokazały też, że Księżyce też zasilają w materię. Ale to już było później. Chociażby właśnie sonda Cassini, jak już o Cassini wspominałem, pokazała. Natomiast Voyager właśnie pokazał nam tą separację pierścieni. Ale pierścień F. To rozwala w ogóle do dzisiaj. Wyjaśniono to mechanicznie, bo tam są dwa księżyce, które tak działają, że ten pierścień F to są dwie obrączki, Tak jakby dwa sznurki, które tworzą taki układ wzajemnie, taki warkocz. Mówię, Jezu, jak to możliwe, żeby taki warkoczyk istniał w warunkach naturalnych.

Ciekawe, czy stwierdzono już, że kosmici na pewno w tamtych czasach. Czy to jeszcze nie były takie czasy, żeby tak od razu... To znaczy, ja do dzisiaj myślę, że to jednak kosmici. Starożytni kosmici. I ci kosmici, no niestety nie jest to odkrycie Voyagera, to jest późniejsze odkrycie obszarów biegunowych Saturna, bo jesteśmy przy Saturnie i tam ten układ chmur jest taki, że taki heksagon układa. No i natychmiast się pojawiły też, że to jest sztucznie zasilane. Podobało mi się ostatnio, był wypływ znowu tego tematu, bo on tak sobie co jakiś czas wypływa wśród ludzi niezaznajomionych i na główki krzyczały, że co sprawia, że ten heksagon właśnie tam się pojawia?

A kwadrant to jest jedna czwarta z kątem prostym w środku. Ale to też No to podobnego typu jakby geometryczne walnięcie. Tak czy inaczej te pierścienie pokazały swoją jakby zupełnie nową naturę i to jest ta kolejna rzecz, która spowodowała, że misje Voyager naprawdę mocno wstrząsnęły, tak? Wstrząsnęły wszystkimi tymi, którzy Na gruncie praw mechaniki czy to klasycznej, czy to relatywistycznej, ale tam Relatywistyczna nie jest potrzebna. Próbowali jakby wyjaśniać takie fenomeny jak pierścienie, no bo jak już się udało, że pierścienie, jakieś tam struktury, coś takiego, no to nagle się okazało, że są pierścienie pasterskie i pierścienie się zaplatają.

Był... Przyszedłeś po to, żeby pokazać, co zlądowało później na tym, co Voyagery pokazały I nam się jakby mózgi znowu zagotowały, bo okazało się, że jeden z księżyców Saturna, bardzo dobrze widoczny nawet przez mały teleskop i odkryty bardzo wcześnie tytan, że ten księżyc posiada atmosferę. I nie ulegało to żadnej wątpliwości, bo widać było rozproszenie światła, rozumiecie, takie światła. Nie było to ostre światło, które normalnie pada na bezatmosferowy księżyc jakikolwiek, tylko widzieliśmy, że po prostu się ono rozprasza. I też zrobiono tam dosyć takie sporo zdjęć i nie było widać powierzchni.

No i właśnie, i ta misja by się mogła, czy by się mogła nie wydarzyć. Pewnie prędzej czy później byśmy w jakiś inny sposób dotarli do tej informacji, że Tytan ma atmosferę, ale no właśnie Voyagery pokazały nam, że Jest to bardzo dziwne, bo żaden inny księżyc, który znamy, nie ma atmosfery. Nie mówimy tu oczywiście o jakiejś szczątkowej atmosferze, tak jak tonę materiału znajdziesz na księżycu gdzieś tam dookoła, ale co to jest na takiej powierzchni? No nic, to jest próżnia. No właśnie. Tylko mamy gęstą atmosferę, tak gęstą, że tak jak powiedziałeś, nie jesteśmy w stanie zobaczyć powierzchni przez tę właśnie metanową atmosferę. No tak, no to właśnie to było to. Ja nie wiem co teraz ten Artemis, co zrobią, ale jak Apollo wylądowało, no to znamienne były te pierwsze słowa Armstronga, które potem wycięto i zmontowano, tak?

Saturn nie jest aż tak masywny, więc mógł ich przyjąć pod swoje pierścienie, że tak powiem, więcej. Do jednej rzeczy, przepraszam, jeszcze trzeba powiedzieć z takiego tam obowiązku wymieniania odkryć, że Voyagery jako pierwsze, właśnie zajarzyłem, że o tym nie było mowy, odkryły Tą aktywność burzową na Jowiszu. Że wcześniej tego nie zanotowano. I tutaj to było też niesamowite, bo te wyładowania były większe niż, dłuższe zanotowano wyładowania, niż rozmiary naszej całej planety. Czyli gigantyczne, gigantyczne różnice potencjałów.