Anomálie sond Pioneer

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Sonda Pioneer 10
Dráhy letu kosmických sond Pioneer 10, Pioneer 11, Voyager 1, Voyager 2
Radioizotopový termoelektrický generátor

Anomálie sond Pioneer je odchylka dráhy kosmické sondy od předpokládané dráhy, vypočítané s použitím současného modelu pohybu nebeských těles. Jev byl objeven při sledování dráhy kosmické sondy Pioneer 10, což byla první sonda, která překonala vnější hranici sluneční soustavy. Anomálie se projevila i u její sesterské sondy Pioneer 11. Přesnými výpočty bylo zjištěno působení slabé síly neznámého původu.

Úvod[editovat | editovat zdroj]

Kosmické sondy Pioneer 10 a Pioneer 11 byly vypuštěny v letech 1972, resp. 1973. Sonda Pioneer 10 během své cesty pořídila a odeslala na Zem detailní snímky planety Jupiter. V roce 1983 minul Pioneer 10 trpasličí planetu Pluto a stal se první vesmírnou sondou, která překročila vnější hranice sluneční soustavy. Spojení se sondou bylo ztraceno v roce 1995. Sonda Pioneer 11 pořídila snímky planety Saturn a jejích prstenců a rovněž pokračovala v cestě ven ze sluneční soustavy. Spojení se sondou fungovalo třicet let, až do roku 2003.[1]

Anomálie dráhy[editovat | editovat zdroj]

Prostřednictvím datové telemetrie byly shromažďovány údaje potřebné k výpočtu rychlosti a vzdálenosti, kterou sondy Pioneer 10Pioneer 11 urazily. Bylo zjištěno, že sondy se pohybují o něco pomaleji, než se očekávalo. Rozdíl je sice malý, ale statisticky významný. Odchylka dráhy může být interpretována jako téměř konstantní zrychlení cca 8,74 · 10-10 m/s² směrem ke Slunci. Anomálie byla pozorována již roku 1980, ale poprvé podrobněji zkoumána až v roce 1994.[2] Jev byl zjištěn při měření doby návratu rádiových signálů odesílaných sondou na Zem. Měření pomocí Dopplerova jevu vedlo ke stejnému výsledku – pozorovaný rudý posuv byl menší než se původně očekávalo.

Možné příčiny[editovat | editovat zdroj]

V současné době neexistuje ve vědeckém světě všeobecně respektované vysvětlení anomálie. Byly vysloveny hypotézy, poukazující na různé příčiny. Jedna z nich vychází z možných chyb měření.[3] Jiná hypotéza vychází ze „zrychlení hodin“.[4] Další hypotéza[5] upozorňuje, že zjištěná hodnota zrychlení je číselně blízko součinu rychlosti světla a Hubbleovy konstanty: a_p \approx c H_0.

V polovině roku 2011 byla publikována jako vysvětlení anomálie hypotéza asymetrického tepelného záření.[6] Obě sondy Pioneer jsou vybaveny jaderným palivem, které produkuje teplo, sloužící k výrobě elektrické energie (radioizotopový termoelektrický generátor). Slabým místem hypotézy je skutečnost, že s vyhořením jaderného paliva klesá i množství tepla, a proto by naměřená hodnota zrychlení nebyla konstantní. Nicméně podle autorů této hypotézy hodnota – na rozdíl od dříve publikovaných údajů – skutečně není konstantní a v průběhu času se mění. Hypotéza uvedeného termálního původu anomálie byla podpořena novou studií z roku 2012, která na základě podrobného modelu vysvětlila anomálii, aniž by bylo potřeba uvažovat jakékoli dodatečné anomální zrychlení.[7][8]

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. The Pioneer Missions, NASA 26. července 2003
  2. Michael Martin Nieto, Slava G. Turyshev: Finding the Origin of the Pioneer Anomaly, Class. Quant. Grav. 21 (2003)
  3. Stuart Clark: Computer sleuths try to crack Pioneer anomaly, New Scientist (2. března 2007)
  4. Antonio F. Ranada: The Pioneer anomaly as acceleration of the clocks, Foundations of Physics 34 (2005)
  5. C. Johan Masreliez: A Cosmological Explanation to the Pioneer Anomaly, Astrophysics and Space Science, 1/2005
  6. Slava G. Turyshev, Viktor T. Toth, Jordan Ellis, Craig B. Markwardt: Support for temporally varying behavior of the Pioneer anomaly from the extended Pioneer 10 and 11 Doppler data sets, Physical Review Letters (2011)
  7. Slava G. Turyshev, Viktor T. Toth, Gary Kinsella, Siu-Chun Lee, Shing M. Lok, Jordan Ellis: Support for the thermal origin of the Pioneer anomaly. ArXiv, 1204.2507v1, 11. dubna 2012 (anglicky)
  8. Bob Yirka: Research team appears to solve the Pioneer anomaly (popularizační článek k předchozí referenci). PhysOrg, 18. dubna 2012 (anglicky)

Související články[editovat | editovat zdroj]

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]