Sonda kosmiczna New Horizons przeszła do historii już dwa razy – najpierw w 2015 roku, gdy dokonała przelotu w pobliżu Plutona, a potem w 2018 roku, gdy jako pierwszy zbudowany przez człowieka pojazd zbliżyła się do asteroidy w Pasie Kuipera, znanej dziś jako Arrokoth. Teraz New Horizons ponownie dała o sobie znać – dzięki eksperymentowi, który NASA zdołała z jej pomocą przeprowadzić. Eksperyment ten dotyczył zjawiska zwanego paralaksą.
Z kciukiem w gwiazdach
Gdy patrzymy na nocne niebo z powierzchni Ziemi, możemy odnieść wrażenie, że widoczne gwiazdy zawsze ułożone są, w stosunku do innych gwiazd, w tym samym punkcie nieba i co noc poruszają się dokładnie po tym samym torze. Rzecz jasna, w rzeczywistości tak nie jest – między innymi dlatego, że każdego dnia Ziemia położona jest w innym miejscu swojej orbity, jednak jako że nawet najbliższe nam gwiazdy spoza Układu Słonecznego znajdują się od nas lata świetlne, zmiany w ich względnym położeniu trudno dostrzec i można je zmierzyć tylko z pomocą precyzyjnych naukowych instrumentów.
Wspomniane zmiany we względnym położeniu gwiazd na niebie są tym większe, im bliżej Ziemi dana gwiazda się znajduje. Efekt ten określa się mianem paralaksy. Najłatwiej wyobrazić sobie, na czym on polega, wyciągając wyprostowaną rękę przed siebie i obserwując jeden z palców, chociażby kciuk, na przemian tylko lewym i prawym okiem. Wówczas zauważycie, że w tych dwóch przypadkach palec będzie położony nieco inaczej na tle otoczenia.
Schemat obrazujący efekt paralaksy w przypadku rezultatów obserwacji przeprowadzonych z Ziemi oraz przez sondę New Horizons. | Źródło: Pete Marenfeld, NSF’s National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory
Kosmiczne pomiary
Zjawisko paralaksy pozostaje nie bez znaczenia dla astronomów. To między innymi z jego pomocą mierzone są odległości dzielące Ziemię i widoczne na niebie gwiazdy. Pozwala na to fakt, że średnica orbity Ziemi wynosi około 300 milionów kilometrów – zatem w kosmicznej skali położenie ziemskich obserwatorium w ciągu roku nieustannie się zmienia. Jeśli jednak kosmos można by obserwować nie tylko z naszej planety i jej okolic, ale z dużo dalszych punktów, pomiary te byłyby znacznie dokładniejsze.
Ten fakt oraz to, jak łatwo jest zauważyć zjawisko paralaksy podczas porównania zdjęć tego samego fragmentu kosmosu wykonanych z Ziemi i ze skraju Układu Słonecznego, właśnie po raz pierwszy zademonstrowano, dzięki sondzie New Horizons. Z jej pomocą NASA wykonała fotografie pozasłonecznych gwiazd najbliższych Ziemi – Proxima Centauri oraz Wolf 359. Na tych fotografiach owe obiekty położone są nieco inaczej niż na fotografiach wykonanych w tym samym okresie z Ziemi.
Proxima Centauri widziana na tle innych obiektów w kosmosie z Ziemi i z perspektywy sondy New Horizons. | Źródło: Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory
Wolf 359 widziana na tle innych obiektów w kosmosie z Ziemi i z perspektywy sondy New Horizons. | Źródło: Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory
Co ciekawe, zjawisko paralaksy obserwowane z pomocą pojazdów znacznie oddalonych od Ziemi może pozwolić nie tylko na dokładniejsze dokonywanie pomiarów odległości naszej planety od obcych gwiazd, ale także na wykorzystywanie obserwacji gwiazd do nawigowania w kosmosie, tak jak dawniej żeglarze ustalali swoje położenie na morzu, patrząc w niebo. Obecnie statki kosmiczne NASA nawigują z pomocą komunikacji radiowej, cechującej się bardzo dużą dokładnością, ale w przyszłości korzystanie z paralaksy może stać się preferowaną metodą nawigacji.
Zasłużona maszyna
Sonda New Horizons, wystrzelona w kosmos w 2006 roku, spędziła w nim już w sumie 5260 dni i pokonała dystans 46-krotnie dłuższy niż ten, który dzieli Ziemię i Słońce. Dotychczas tylko kilka pojazdów dotarło dalej niż ona – Pioneer 10 i 11 oraz Voyager 1 i 2, które znalazły się już w przestrzeni międzygwiezdnej. Z czasem New Horizons do nich dołączy, ale ciekawe, jakie jeszcze odkrycia wpierw zostaną dzięki niej dokonane.
Źródło: Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Fot. tyt. NASA