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旅行者2號正式進入星際空間,探測器進入星際空間重新整理宇宙認知

作為距離地球最遠的人造物,旅行者1號可謂是備受關注,而它的“孿生兄弟”——旅行者2號,就顯得有些被人冷落了。其實這種“待遇”對旅行者2號而言是不太公平的,因為旅行者1號在“訪問”了土星之後,就離開了黃道面,徑直向太陽系外圍飛去,而旅行者2號則是繼續“訪問”了天王星和海王星的,相對而言,它的貢獻應該比旅行者1號還要大一些。

時至今日,兩個旅行者號探測器都已進入了星際空間,它們依然在正常工作,並不斷地重新整理著我們對宇宙深空的認知。近日,旅行者號專案的研究團隊表示,185億公里外,旅行者號發現空間密度越來越高,這是怎麼回事呢?我們需要先來簡單科普一下。

太陽的內部每時每刻都在發生著核聚變,除了不斷地釋放出光和熱之外,太陽還會向外發射出大量的高能等離子體帶電粒子流,也就是我們所稱的太陽風。

我們可以簡單地理解為,太陽風在宇宙空間裡吹出了個一大“泡泡”,而這個“泡泡”的邊界就被稱為“日球層頂”(Heliopause),因為太陽一直在以大約220公里/秒的速度圍繞著銀河系中心公轉,所以這個“泡泡”的形狀並不是標準的球形。

由於“日球層頂”內部存在著來自太陽的粒子,而其外面卻只有來自星際空間的極為稀疏的粒子,因此我們一般都會認為,“日球層頂”外面的物質密度會比內部低很多,根據科學家的估算,“日球層頂”外面的等離子體物質密度大約應該為0。002個電子/立方厘米。

順便講一下,之所以討論的是等離子體物質密度,是因為宇宙空間中的等離體物質相對比較容易測量。好的,現在科普完畢,下面我們來進入主題,即進入星際空間後,旅行者號發現奇怪的現象:空間密度越來越高。

2013年10月,旅行者1號早已越過“日球層頂”,進入了星際空間。它在183億公里的距離上首次測量等離子體振盪時,發現這裡的等離子體物質密度為0。055個電子/立方厘米,在接下來的日子裡,旅行者1號在212億公里的距離上又進行了一次測量,而測量結果居然是0。13個電子/立方厘米。

無獨有偶,旅行者2號也測量出了類似的資料,從而印證了旅行者1號的測量結果。

由於要探測天王星和海王星,旅行者2號花費了很多的時間,因此它直到2018年11月5日才進入星際空間,比旅行者1號晚了6年多(旅行者1號於2012年8月25日進入星際空間)。

2019年1月,旅行者2號在179億公里的距離上,對星際空間的等離子體物質密度進行了首次測量,測量結果為0。039個電子/立方厘米,2019年6月,旅行者2號已經到了185億公里外,它在這個位置上的測量結果為0。12個電子/立方厘米。

我們可以看到,兩個旅行者號測量出的資料都遠遠地高出了估計值,更奇怪的是,隨著距離的增加,空間密度還越來越高。那麼這種奇怪的現象應該怎麼解釋呢?

就目前來看,研究人員只是給出了一些推測,比如說有觀點認為,來自星際的等離子體在“日球層頂”可能會發生類似“交通堵塞”的現象,從而讓這裡的空間密度增大,還有觀點認為,星際磁場可能會覆蓋在“日球層頂”並增加強度,在這種情況下,等離子體物質的垂直與平行溫度之比的增加就會導致其密度增大。

總而言之,科學家們對此暫時還沒有確定的答案。值得一提的是,所謂的“旅行者1號和旅行者2號都飛出了太陽系”這種說法是不正確的,事實上,這兩個探測器只是穿過了日球層頂,進入了星際空間,而嚴格意義上的太陽系邊緣則是“奧特星雲”,其半徑大約為1光年,即9。46萬億公里,由此可見,它們離“飛出太陽系”這個目標還差得遠。

好了,今天我們就先講到這裡,歡迎大家

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