阿波羅新聞網新聞 > 科教 > 正文

旅行者2號進入星際空間 NASA:出太陽系需3萬年

史上第二次,人造物體到達了恆星之間的星際空間。經過41年的飛行,旅行者2號探測器飛越日光層,意味着其飛出了太陽風的範圍,進入星際空間。

美國東部時間12月10日,在美國地球物理聯合會(AGU)年度會議上,NASA旅行者號團隊宣布了上述消息。

那麼,旅行者2號飛出太陽系了嗎?2012年,與旅行者2號同年發射的旅行者1號也飛出了日光層。但是對於是否就意味着飛出太陽系,一直有不同看法。這取決於對於太陽系邊界的定義。

NASA此次表示,太陽系的邊界被認為在奧爾特雲外緣之外,奧爾特雲是一組仍然受太陽引力影響的小型天體。旅行者2號需要大約300年才能到達奧爾特雲的內部邊緣,飛越奧爾特雲,則可能需要3萬年。

旅行者2號11月5日飛越日光層外緣

旅行者2號目前距離地球超過110億英里(180億公里),研究人員仍可以與其通信,但以光速傳播的通信信號,從旅行者2號到達地球大約需要16.5小時。而相比之下,從太陽出發的光只需要大約8分鐘就能到達地球。

對比航天器上儀器的數據,NASA科學家確定旅行者2號於11月5日穿過日光層的外緣。日光層是由太陽產生的粒子和磁場產生的保護“氣泡”,其邊界稱為太陽風層頂,是炎熱的太陽風與寒冷、密集的星際介質相遇的地方。

旅行者2號的“孿生兄弟”旅行者1號已經在2012年越過了這一邊界。但旅行者2號攜帶的一種儀器,將首次提供有關這一星際空間性質的觀測資料。

旅行者2號飛越日光層最重要的證據,來自其等離子體科學儀器(PLS),旅行者1號上同樣的儀器在1980年就停止了工作。直到最近,旅行者2號周圍空間中還主要是從太陽流出的等離子體。這種被稱為太陽風的流出物形成了一個“泡沫”(即日光層),將太陽系中的行星包圍起來。

轉折點發生在11月5日。PLS一直利用等離子體電流來檢測太陽風的速度、密度、溫度、壓力和流量,科學家發現,11月5日,太陽風粒子的速度急劇下降,而銀河宇宙射線則相應增加。從那時起,等離子儀器觀察到旅行者2周圍的環境沒有太陽風流動,這使得科學家有理由認為探測器離開了日光層。

除了等離子體數據,NASA科學團隊成員還得到了來自其他三種儀器的證據。宇宙射線子系統、低能帶電粒子儀器和磁力計的數據,都說明航行者2號越過了日光層。NASA團隊成員希望繼續研究這些儀器數據,以更清晰地了解旅行者2號所處的環境。

“在日冕之外的星際空間區域,還有很多值得研究的地方,”NASA報道援引加利福尼亞州帕薩迪納市加利福尼亞理工學院的旅行者項目科學家艾德·斯通說。

NASA:旅行者尚未離開太陽系,且不會很快離開

旅行者2號於1977年在旅行者1號航行前16天發射,兩者都遠遠超出了原來的目的地。它們曾對木星和土星進行近距離研究,隨着任務的繼續,又飛往天王星和海王星進行探測,之後繼續飛向深空。它們的壽命從5年延長到了至今的41年。

NASA太陽物理學部主任尼古拉·福克斯說:“我們的研究始於太陽,並延伸到太陽風所接觸的一切。讓旅行者發回有關太陽影響邊緣的信息,讓我們對從未涉足的疆域實現了前所未有的一瞥。”

然而,NASA也表示,離開日光層時,旅行者1號和旅行者2號尚未離開太陽系,並且不會很快離開。

那麼,旅行者2號距離飛出太陽系還有多遠?NASA稱,太陽系的邊界被認為超出了奧爾特雲的外緣,奧爾特雲是一組受太陽引力影響的小型天體,奧爾特雲厚度並不確切,但估計從太陽開始大約1000個天文單位,並擴展到大約100000個天文單位。一個天文單位是從太陽到地球的距離,旅行者2號需要大約300年才能到達奧爾特雲的內部邊緣,並且可能需要3萬年才能超越它。

航天專家龐之浩表示,天文學家認為要飛出太陽系需要數萬年,而行星科學家則認為,離開太陽風的範圍,就可以算飛出太陽系了。

“我個人傾向于飛出太陽風層就可以說飛出太陽系,這樣人類還有個盼頭,可以激勵人們探索太空的興趣,尤其是激發青少年對太空的熱情。而且,再過一些年,人類就會失去與旅行者的通信,飛出去也沒什麼意義了。”龐之浩說。

隨着旅行者探測器越來越“老”,科學家將陸續關閉一些儀器。旅行者探測器使用放射性物質衰變產生的熱量供電,放射性物質包含在稱為放射性同位素熱發生器(RTG)的裝置中。RTG的功率輸出每年減少約4瓦,旅行者的部分儀器,包括兩個航天器上的攝像機,隨着時間的推移已被關閉以節約電力。NASA項目團隊希望兩個旅行者探測器還可以再繼續工作10年。

旅行者金唱片收錄普通話和古琴曲“流水”

據NASA消息,兩個旅行者探測器向人類解釋了日光層如何與來自外部的星際風相互作用。它們的觀測結果,補充了NASA星際邊界探測器(IBEX)的數據。

未來,NASA還準備增加一項任務,於2024年發射星際測繪和加速探測器(IMAP),以充分利用旅行者的觀測資料。

旅行者探測器的“旅行”故事不僅影響了幾代科學家和工程師,也影響了地球的文化,包括電影、藝術和音樂。每個旅行者航天器都帶有一張銅鍍金激光唱片,記錄了地球的音樂、語言、圖片等信息,包括普通話和中國古琴曲“流水”,圖片則以模擬信號收錄。

當時的科學家希望金唱片能代表人類與宇宙星系溝通。NASA表示,由於航天器可能持續飛行數十億年,有朝一日,這些“圓形時間膠囊”可能是人類文明的唯一痕迹。

阿波羅網責任編輯:夏雨荷 來源:新京報 轉載請註明作者、出處並保持完整。

科教熱門

➕ 更多同類相關新聞