旅行者一號(hào)和旅行者二號(hào)算是迄今為止,人類(lèi)造出的飛得最遠(yuǎn)的探測(cè)器了,它們已經(jīng)飛躍了太陽(yáng)系的日球?qū)禹敚M(jìn)入了所謂的“星際空間”。
而根據(jù)2018年旅行者2號(hào)進(jìn)入“星際空間”時(shí),身上設(shè)備傳回來(lái)的數(shù)據(jù)來(lái)看,它還曾遇到“火墻”的阻擋,該“墻”溫度達(dá)到了49427℃。
那么,旅行者2號(hào)算是飛出太陽(yáng)系了嗎?它到底遇見(jiàn)了什么?這個(gè)“火墻”的阻擋又是否意味著人類(lèi)飛不出太陽(yáng)系?
旅行者2號(hào)奔赴星際空間
旅行者2號(hào)是由美國(guó)宇航局在1977年8月20日發(fā)射進(jìn)太空的一個(gè)探測(cè)器,它最初的任務(wù)是用來(lái)探索太陽(yáng)系內(nèi)行星的。截至目前,它是唯一造訪過(guò)天王星和海王星的探測(cè)器,帶人們目睹了冰巨行星的神奇之處。
它的初始任務(wù)在1989年就已經(jīng)完成了,不過(guò)由于一路上借助了“引力彈弓”效應(yīng),再加上身上搭載的是更長(zhǎng)效的核電池,因此旅行者2號(hào)在完成初始任務(wù)之后,電量還特別多。于是美國(guó)宇航局的科學(xué)家們就為它安排了新的工作--探索星際空間。
就這樣,旅行者2號(hào)一路慢悠悠地在太陽(yáng)系內(nèi)閑逛著,終于在2018年的11月5日進(jìn)入了星際空間,那時(shí)它和太陽(yáng)之間的距離達(dá)到了183億公里。很顯然,對(duì)于旅行者2號(hào)來(lái)說(shuō),這注定是一場(chǎng)有去無(wú)回的旅行。
值得一提的是,在旅行者2號(hào)進(jìn)入星際空間的消息被傳回來(lái)之后,許多媒體將其報(bào)道為了“成功穿越太陽(yáng)系”??墒鞘聦?shí)上,它并不算是穿越了太陽(yáng)系。
因?yàn)槿祟?lèi)對(duì)太陽(yáng)系邊界的定義有很多種,第一種是以行星軌道為邊界,這一邊界隨著人們更新行星數(shù)量的歷史而改變,現(xiàn)在已經(jīng)基本不用了。第二種則是以日球?qū)禹敒檫吔?,?bào)道旅行者2號(hào)成功穿越太陽(yáng)系的媒體,應(yīng)該就是以它為參照的。
這個(gè)日球?qū)悠鋵?shí)就是太陽(yáng)風(fēng)和星際物質(zhì)對(duì)壘之后的產(chǎn)物,二者在相遇之后,太陽(yáng)風(fēng)會(huì)將其向外推開(kāi),然后形成一個(gè)“氣泡”。
當(dāng)探測(cè)器穿越日球?qū)禹斨螅鸵馕吨撾x了太陽(yáng)風(fēng)的影響范圍,可你要說(shuō)這是成功穿越了太陽(yáng)系,明顯有失偏頗,畢竟此時(shí)旅行者2號(hào)依舊受到了太陽(yáng)引力的影響。
因此目前科學(xué)界主要是以第三種邊界定義方式為基準(zhǔn)的,認(rèn)為只有脫離了太陽(yáng)的引力控制,才算真正的離開(kāi)了太陽(yáng)系。而在這種定義之下,太陽(yáng)系的邊界應(yīng)該在奧爾特云以外。
資料顯示,科學(xué)家推測(cè)距離太陽(yáng)5萬(wàn)~10萬(wàn)AU處可能存在一個(gè)長(zhǎng)周期彗星的“大倉(cāng)庫(kù)”--奧爾特云,它在外圍包裹著太陽(yáng)系。
如今,旅行者2號(hào)已經(jīng)在太空當(dāng)中游蕩45年多了,而未來(lái)它的電池終將電量耗盡,等到那時(shí)它就會(huì)與我們失聯(lián)。
不過(guò)還好在它穿越星際空間的時(shí)候,電量還是夠用的,所以那時(shí)候它還將身上設(shè)備監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)傳回了地球,讓人們通過(guò)這些數(shù)據(jù),窺見(jiàn)了“太陽(yáng)風(fēng)影響邊界”的情況。
這之中,旅行者2號(hào)記錄的溫度數(shù)據(jù)最讓人震驚,其讀數(shù)器現(xiàn)實(shí)穿越時(shí)的溫度竟然達(dá)到了49427攝氏度(89000華氏度),在這個(gè)溫度得到驗(yàn)證之后,YouTube上的科普博主安東·彼得羅夫?qū)⑵湫稳轂椤盎饓Α薄?div style="height:15px;">
遭遇“火墻”阻擋,怎么沒(méi)燒化?
絕大多數(shù)人在看到這個(gè)溫度數(shù)值的時(shí)候,第一反應(yīng)都是離譜,第二反應(yīng)就是為什么這么高的溫度,都沒(méi)有將旅行者2號(hào)燒化?難道說(shuō)這家伙擁有“金剛不壞”之身?
首先來(lái)了解一下這個(gè)所謂的“火墻”到底是什么。
咱們?cè)谏衔闹刑岬搅巳涨驅(qū)禹斕?yáng)風(fēng)和星際物質(zhì)之間的對(duì)抗,在這個(gè)對(duì)抗的過(guò)程中,形成了由星際等離子體組成的球形壁。事實(shí)上,人們?cè)诤茉绲臅r(shí)候,就發(fā)現(xiàn)了這個(gè)等離子體球形壁的存在,并且對(duì)其進(jìn)行了猜測(cè)。
比如《自然天文學(xué)》雜志上的一篇論文中就指出,這其實(shí)是“非常局部的星際介質(zhì),又名熱等離子體壁,它在日球?qū)禹敻浇强勺兊摹眯姓?號(hào)的觀測(cè)表明,該地區(qū)的溫度為30000到50000k,而模型觀測(cè)預(yù)測(cè)溫度為15000到30000K?!?div style="height:15px;">
這主要與此處粒子密度有關(guān),簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),這個(gè)火墻其實(shí)是非?!笆杷伞钡?,甚至有些“漏風(fēng)”。它就像是一塊擁有大量洞眼的海綿,給了旅行者2號(hào)足夠穿越的位置。
高能粒子沒(méi)有與探測(cè)器相撞,探測(cè)器受到的溫度自然達(dá)不到熔化溫度,因此,即使穿越也沒(méi)有被燒化,還在這種情況下記錄下了這個(gè)位置恐怖的溫度。
此外,通過(guò)這個(gè)比預(yù)期溫度還要高的數(shù)據(jù),人們發(fā)現(xiàn)了局部性及空間當(dāng)中的等離子體密度,要明顯高于日球?qū)觾?nèi)等離子體的密度,這說(shuō)明雙方對(duì)壘的情況會(huì)將這里進(jìn)一步“壓縮”。
從理論上來(lái)說(shuō),穿越“火墻”并不是難事,因?yàn)樵蹅冊(cè)谏衔闹姓f(shuō)了,火墻看起來(lái)恐怖,但是架不住粒子密度比較低。這樣的話,人類(lèi)駕駛的小型飛行器想穿越還是可以做到的,并不會(huì)如大家想象中那樣,就像“飛蛾撲火”穿過(guò)就殞命。
由此可見(jiàn),大家不必?fù)?dān)心這個(gè)神秘的“火墻”會(huì)就此將我們困在太陽(yáng)系當(dāng)中。相反,我們可能還要感謝它的存在,或者說(shuō)感謝太陽(yáng)的所作所為。
因?yàn)楸忍?yáng)輻射更恐怖的東西,其實(shí)是來(lái)自宇宙深處的各種射線,而這個(gè)等離子體組成的高墻,幫我們屏蔽了大約70%來(lái)自宇宙深處的輻射,讓其無(wú)法進(jìn)入太陽(yáng)系,這對(duì)于地球以及生活在地球上的生物來(lái)說(shuō),是一種保護(hù)。如果沒(méi)有它的存在,可能生命都無(wú)法誕生,畢竟僅靠地球產(chǎn)生的磁場(chǎng),防護(hù)作用明顯會(huì)更弱。
至于能否飛出太陽(yáng)系這個(gè)問(wèn)題,其實(shí)本質(zhì)上和“火墻”沒(méi)有關(guān)聯(lián),因?yàn)槲覀儽焕г谶@里主要有三個(gè)原因,第一就是太陽(yáng)系太廣闊、第二是人類(lèi)飛行器速度慢的像烏龜、第三是咱們的壽命短的可憐。
想要飛出太陽(yáng)系,至少要讓這三個(gè)原因當(dāng)中的某一個(gè)得到徹底的改變。很顯然第一個(gè)是不可能了,因?yàn)槲覀儫o(wú)法改變太陽(yáng)系范圍太大的客觀事實(shí),所以只能從剩下兩個(gè)入手。
要么造出光速甚至超越光速的飛行器,要么就將人類(lèi)的壽命延長(zhǎng),這個(gè)延長(zhǎng)不止是可以輕松活到100多歲,而應(yīng)該是輕松活到現(xiàn)有極限壽命的十倍甚至百倍。那樣的話,飛出太陽(yáng)系才有可能會(huì)實(shí)現(xiàn)。