楠木軒

飛行225億公里,旅行者號傳回重要數據,看到了一個奇妙的景象

由 仁連榮 發佈於 科技

旅行者1號和旅行者2號相信天文愛好者們都聽説過,它們是美國宇航局於43年前,也就是1977年發射的星際探測器。在旅行者號之前的1972年,同樣有兩個探測器“先驅者10號”和“先驅者11號”向着太陽系外出發。

雖然這四個探測器都是向着茫茫的太陽系外前進,可是很多人記住的則是旅行者1號和旅行者2號。由此我們也可以看出,旅行者號的兩個飛船不是普通的星際探測器,事實上也的確如此,它們的身上集合了當時人類最強大的科技,並且還攜帶着記載着地球座標和人類信息的金唱片。

旅行者號飛船不僅是星際探測器,還是一個文明使者,當它走出太陽系後,如果幸運的話有可能會被外星文明捕獲,通過上面留下的金唱片,外星文明就可以知道地球和人類的存在,若是這個文明已經具備星際航行技術,或許會跨越星際來到太陽系,跟人類接觸交流。

旅行者1號和2號探測飛船經過數十年的孤寂航行,分別在2012年和2018年穿越日球怪頂,進入了浩瀚的星際空間,它們目前距地球約225億公里和188億公里。

可能在不少人看來,旅行者1號和2號就是人類發射的探尋外星文明的飛船,主要任務是尋找外星文明。可事實卻不是,尋找外星文明只是我們希望渺茫的一個期待,它們更重要的任務還是探索太陽系邊緣的情況以及進入星際空間之後,星際空間的物質情況。

我們都知道,浩瀚的宇宙有無數的各種天體,而這些天體的排列分佈並不是沒有規律,相反它們非常有規律。而組成宇宙的基本單位就是類似於銀河系這樣的大星系,在銀河系之中,大量的恆星等天體集中在銀河系中心附近,而在中心外的區域則分佈着數千億個大大小小的恆星系。

恆星系內的物質聚集是比較多的,而在恆星系之間的空間,我們稱之為星際空間。理論上來講,星際空間是非常空的,物質分佈非常稀少,而在恆星系內,物質的分佈同樣也不均勻,離恆星越遠的地方,物質分佈應該越少。

太陽系的情況同樣也是如此,邊緣的物質相對內星系要少,當然這只是科學家的一個理論猜測。真實的情況到底如何,我們就需要探測器到達太陽系邊緣才能夠搞清楚,而旅行者號就肩負着這樣的重任。

上個世紀著名的科學家特斯擔提出了一個猜想:太陽系邊緣存在一個能量罩,將太陽系保護其中。後來的科學家也猜測太陽系邊緣的情況比我們想象的要複雜,這裏是太陽輻射,太陽風跟星際介質接觸碰撞的地方,可能真的會存在一個我們無法看到的能量罩。

旅行者1號和2號也不負眾望,到達太陽系邊緣後,的確觀測到了奇妙的太陽風跟星際物質碰撞交換的場景,尤其是在穿越日球層頂的時候,更是將重要的數據不斷傳回地球,讓我們對太陽系邊緣有了新的認知。同時也證明了這裏的確有一個無形的能量罩保護着太陽系,它是由太陽風和星際介質碰撞產生的一個天然防護罩,可以讓太陽系免受宇宙輻射的大量入侵。

本來旅行者飛船到達太陽系邊緣,穿越日球層頂後就完成了科學家的主要任務。而在黑暗無趣的星際空間中航行,應該沒有什麼可以觀察的東西,可是旅行者號飛船穿越日球層進入星際空間後,卻不斷給我們帶來驚喜。

旅行者號進入星際空間後,先是觀測發現這裏的星際物質密度並沒有原來認為的非常稀少,反而是密度比沒有穿越日球層之前還要高不少。這個謎團目前科學家還沒有找到答案,後來經過一段時間的星際航行,到達225億公里後,更是觀測到了一個奇妙的景象從背後高速追來。

前段時間,美國愛荷華大學天體物理學家、名譽教授唐·古內特卻發現,一團巨大的物質正從太陽系中衝出,狂追已進入星際空間的略行者號,這是怎麼回事?

其實這團物質是由太陽爆發拋射出來的等離子體,也就是我們經常可以在太陽表面看到的日冕物質。這一團物質是在一年多年前從太陽表面被拋射出來,然後以每小時160萬公里的速度向太陽系邊緣高速狂奔。

以這樣的速度僅僅用了一年多,它就突破了日球層頂,然後在星際空間擴散,繼續向着旅行者號追來。這團由等離子體熱氣和能量構成的日冕物質氣泡被稱為激波。而從旅行者號飛船身邊衝向太陽系的星際介質電子則不斷撞擊這團激波,在磁場作用下被反彈回來,沿着切向磁力線加速離開,比反彈它們的激波快了整整670倍,幾乎達到了相對論速度。

這種氣泡和星際介質碰撞的情景,我們肉眼是根本看不到的,而且天文望遠鏡也無法觀測到。所以,對於這種奇妙場景過去我們只是在電腦上進行模擬,而這一次旅行者號探測器卻觀測到了這個奇妙現象,再一次給我們帶來了驚喜。

這種奇怪的現象讓科學家們非常興奮,由於電子爆發發生在激波前面,這在太陽系內是根本無法看到的,科學家們已將這種全新的機制命名為宇宙射線前震。

看來,旅行者號即使進入星際空間也還是能夠給我們帶來一個個驚喜,只是可惜,儘管兩艘飛船都裝配着核電池,可是經過40多年的消耗,能量已經不多了,科學家預計核電池將在5年後失效。那個時候旅行者號將徹底成為孤獨的流浪者,跟地球徹底失去聯繫,無法再給我們傳回任何消息。

旅行者號的探測任務雖然在5年後徹底結束,與我們失聯,但是它的使命卻還沒有完成,繼續向着真正的星際空間前進,直到5000年後進入奧爾特雲,再花費上萬年時間穿越奧爾特雲,真正走出太陽系,然後就是期望它非常幸運地被外星文明捕獲。

當然,旅行者號未來還有一個更大的可能結局,那就是隨着人類科技的不斷進步,我們有了亞光速飛行的能力之後,或許會追上旅行者號將它們回收,然後帶回來放在博物館成為珍貴的文物。我們不會忘記旅行者號為人類做出的貢獻。