Warum nimmt der Widerstand zu, je weiter sich Voyager von der Sonne entfernt?

Das Universum ist nahezu ein Vakuum, daher gibt es beim Fliegen im Universum kaum Widerstand.

Dies basiert jedoch nur auf einer makroskopischen Perspektive. Im Universum weisen unterschiedliche Regionen unterschiedliche Dichten auf, sodass Raumfahrzeuge bei hohen Geschwindigkeiten immer noch auf einen gewissen Widerstand stoßen. Nehmen wir das Sonnensystem als Beispiel: Je näher man der Sonne ist, desto größer ist die Materiedichte, während sie umso geringer ist, je weiter man von der Sonne entfernt ist. Interessanterweise nimmt jedoch der Widerstand, auf den die Voyager stößt, leicht zu, wenn sie sich von der Sonne entfernt. Warum ist das so?

Voyager besteht aus zwei Schwestersonden, Voyager 1 und Voyager 2, die 1977 gestartet wurden. Ihr Ziel ist das ferne Sternenmeer außerhalb des Sonnensystems. Mittlerweile ist Voyager seit mehr als 40 Jahren im Einsatz und hat dabei mehr als 18,5 Milliarden Kilometer zurückgelegt. Der Widerstand, auf den sie stößt, hat jedoch nicht abgenommen, sondern zugenommen.

Woher kommt der Flugwiderstand der Voyager? Aus Vakuummaterie.

Was ist Vakuummaterie? Der Begriff „Vakuummaterie“ klingt etwas widersprüchlich, denn „Vakuum“ bedeutet nichts. Da es nichts gibt, wie können wir dann von „Materie“ sprechen? Tatsächlich lässt sich dieses Wort nicht aufschlüsseln. Es handelt sich um einen speziellen Begriff, der einen Raumkörper mit mehr Energie und Teilchen bezeichnet. Daher ist „Vakuummaterie“ nicht wirklich „Vakuum“, sondern diese Partikel sind extrem klein und für das bloße Auge unsichtbar, sodass es so aussieht, als wäre da nichts. Woher kommen also diese Energien und Teilchen? Im Sonnensystem ist die Vakuummaterie umso dichter, je näher sie der Sonne kommt, da die Sonne die Vakuummaterie erzeugt.

Der Sonnenwind setzt in jedem Moment eine große Zahl von Partikeln frei. Diese Teilchen verfügen über eine extrem hohe Energie, die während der Ausbreitung allmählich abnimmt. Je weiter sie sich also von der Sonne entfernen, desto schwächer ist ihre Energie.

Natürlich wird die Vakuummaterie immer weniger, die Energie immer geringer und die Auswirkungen auf Voyager immer geringer, je weiter sich Voyager von der Sonne entfernt, aber das ist in Wirklichkeit nicht der Fall. Den von der Sonne und dem Sonnenwind beeinflussten Bereich nennen wir „Heliosphäre“. Ihre Reichweite vom Zentrum der Sonne beträgt etwa 18 Milliarden Kilometer, und Voyager 2 ist mehr als 18,5 Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt, was offensichtlich außerhalb der Reichweite der Heliosphäre liegt und vom Sonnenwind völlig unberührt bleiben sollte. Allerdings hat die Menge an Vakuummaterie, auf die es trifft, dramatisch zugenommen. Laut Daten des Plasmadetektors von Voyager 2 verfügt die Vakuummaterie in ihrer Nähe derzeit über 0,12 Elektronen mehr pro Kubikzentimeter als zu der Zeit, als sie sich in der Heliosphäre befand, und diese Zahl steigt weiterhin exponentiell an.

Der plötzliche Anstieg der Vakuummaterie kam offensichtlich nicht von der Sonne. Woher also kam er?

Es gibt zwei gängige Ansichten. Einer davon ist, dass diese Vakuummaterie aus der Oortschen Wolke stammt. Außerhalb des Sonnensystems befindet sich ein Kugelnebel, der aus einer Vielzahl kleiner Himmelskörper besteht und das Sonnensystem eng umschließt. Eine große Anzahl kleiner Himmelskörper führt zu einer Erhöhung der Materiedichte in diesem Bereich. Je näher Voyager der Oortschen Wolke kommt, desto höher wird also die Dichte der Vakuummaterie. Obwohl sich die Oortsche Wolke außerhalb des Sonnensystems befindet, gehört sie im Wesentlichen immer noch zum Sonnensystem.

Die zweite Ansicht ist, dass die Vakuummaterie, auf die Voyager traf, aus dem weit entfernten interstellaren Raum stammt und von interstellaren Winden verweht wird.

Diese Ansicht geht davon aus, dass die von der Voyager angetroffene Vakuummaterie nicht aus dem Inneren des Sonnensystems stammt, sondern von außerhalb des Sonnensystems. Diese vom interstellaren Wind weggeblasenen Vakuummaterialien wurden am äußeren Rand der Heliosphäre durch den Sonnenwind blockiert und sammelten sich daher am äußeren Rand der Heliosphäre an, wo sie immer dichter wurden. Wenn dies der Grund ist, wird die Dichte der Vakuummaterie mit der weiteren Vorwärtsbewegung der Voyager allmählich abnehmen, was sich im Laufe der Zeit nachweisen lässt.

Gibt es neben diesen beiden Mainstream-Ansichten noch andere Möglichkeiten? manche.

Sterne, die Vakuummaterie produzieren können, sind relativ leicht zu finden, insbesondere solche in geringer Entfernung. Der dem Sonnensystem am nächsten gelegene Exostern ist jedoch Proxima Centauri in 4,2 Lichtjahren Entfernung, die Vakuummaterie hier stammt also nicht von Sternen.

Wenn die Vakuummaterie nicht von Sternen stammt, woher kommt sie dann? Vielleicht stammt es von einer außerirdischen Zivilisation.

Vakuummaterie besteht aus Energie und Teilchen. Wo Energie ist, kann es auch Leben geben. Wenn es außerhalb des Sonnensystems eine fortgeschrittene außerirdische Zivilisation oder eine Gruppe außerirdischer Zivilisationen gibt, kann dies auch zu einer Zunahme der umgebenden Vakuummaterie führen. Natürlich ist diese Idee ziemlich weit hergeholt und scheint im Vergleich zur gängigen Meinung etwas unrealistisch, aber das Universum ist so riesig, dass niemand das mit Sicherheit sagen kann. Wenn es in der Nähe tatsächlich eine außerirdische Zivilisation gibt, werden sie sich vielleicht bald bei uns melden, denn auf der Voyager befindet sich eine kupferbeschichtete Goldaufzeichnung, die die menschliche Zivilisation dokumentiert. Wenn sie die Voyager abfangen, gelangen sie in den Besitz dieser Aufzeichnungen und erfahren dadurch etwas über die Existenz der Zivilisation auf der Erde.

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