飞出太阳系了?230亿公里外的旅行者一号,发现微弱的嗡嗡声!

NASA的“旅行者1号(Voyager 1)”是距离地球最远的航天器,大约十年前告别了太阳系,然后穿过了一个距地球180亿公里的隐形门(日球层顶),并进入了星际空间。从那时起,它又前进了大约48亿公里,并且仍在往地球发送数据,使科学家能够不断刷新对恒星间广阔空间的认识。最新发表在《自然-天文学》一项研究表明,旅行者1号在星际空间探测到一种神秘、微弱且持续的“嗡嗡声”。

飞出太阳系了?230亿公里外的旅行者一号,发现微弱的嗡嗡声!

“旅行者1号”探测器于1977年9月发射,于1979年飞过木星,然后在1980年底飞越土星。完成飞越木、土星任务后,旅行者1号靠着身上续航力超持久的放射性同位素热电机(RTG)提供的动力,飞向太阳系边缘,并于2012年8月飞出了太阳圈,成为首个进入星际空间的人造探测器。而旅行者1号现以每秒约17公里的速度继续前行,目前所处位置距离地球大约230亿公里(旅行者2号现距离地球约190亿公里)。

旅行者1号的新发现!

旅行者1号徜徉在相当空旷荒凉且黑暗的星际空间时,多数情况下都很安静,毕竟除了一些基本的气体、宇宙尘和宇宙射线外,也没有遇上外星人。然而,美国康乃尔大学天文学家詹姆斯·科德斯(James Cordes)在分析旅行者1号身上配备的等离子波系统(Plasma Wave System,PWS)数据时,发现了一些新的东西。

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飞出太阳系了?230亿公里外的旅行者一号,发现微弱的嗡嗡声!

资料显示,旅行者1号从2012年起,就检测出8次电浆(电子从原子中剥离出来的离子化气体)强烈扰动的电浆振荡事件,时间从几天到一整年不等,不过科学家分析,它们都是太阳日冕物质抛射所引起的。

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然而,从2017年起,探测器在长达3年的时间(飞行大约15亿公里)里捕获到一种微弱且持久的电浆爆发信号。如果压缩成声波的话,我们可以听到一种“嗡嗡声”。据研究人员推测,这是应该是电浆(电子从原子中剥离出来的离子化气体)持续洒在探测器身上造成。至于是什么东西发出,尚未清楚。而最特别的是,这信号是在太阳安静时期所录下的。由此可见,它应该是星际空间自己的活动,也就是说星际空间比我们想象的还要活跃一点。

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值得一提是,旅行者1号是NASA上世纪70年代的产品,发射信号功率只有22瓦特。在它执行飞越木、土星任务时,传输速率还能达到21千比特/秒。但现在距离地球太远,数据传到地球需要20.06小时,传输速率也衰减至160比特/秒。

能源上,旅行者1号的能量供应来自3个放射性同位素热电机(RTG),即俗称的核电池。其实当初设计的时候,令人惊叹的是,旅行者1号的设计寿命原本只有4年,但没想它至今已在太空中飞行了44年。为保证足够的能量供应,NASA近年来陆续关闭一些科学仪器。预计到2025年起,探测器因电力不足关闭所有科学仪器,再也无法往地球传回数据。倘若没有外力撞击的话,旅行者1号会按照预定轨迹继续往蛇夫座星座前进。

旅行者1号飞出太阳系了吗?

有的文章说旅行者1号飞出了太阳系,有的说飞出了太阳系日球层顶(heliopause),有的说进入了星际空间,那旅行者1号到底有没有飞出太阳系了呢?

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早在2012年7月到8月,科学家就发现旅行者1号上检测到从太阳风里产生的宇宙线粒子突然变少,而来自银河系起源的宇宙线粒子突然变多。一直到8月25日,几乎没有探测到来自太阳系内的宇宙线粒子,而且太阳风暴曾在2012年初爆发,所以NASA认为旅行者1号飞过了日球层顶(Heliopause),宣布旅行者1号进入了星际空间。而从等离子体密度分析,旅行者1号确实进入了一个密度更大的区域。

而旅行者2号也在2018年11月5日越过了日球层顶,和旅行者1号一样,2号也检测到太阳风消失和太阳系外部的宇宙射线增加。但是一、2号都有一个共同的特征,它们越过日球层顶进入星际空间,没有发现磁场方向发生的突然变化。而且当太阳黑子变化时,日光层顶也会运动(至于是膨胀或收缩还未能确定)。因此科学家觉得,虽然旅行者1、2号都进入了星际空间,但太阳的影响力可能要比想象中更大。

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另外太阳系外围还有一个广阔的奥尔特云。那里有大约一万亿个冰冷的天体绕太阳旋转,远远超出了海王星和冥王星的轨道,距离太阳最远的距离可能是1至2光年。以至于时不时就有一个天体突然冲向太阳,成为太阳系里的一颗新的彗星。但不管怎样,旅行者1号和旅行者2号都会继续朝着未知的星际空间前进,没人知道接下来会发生什么。

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