飛出太陽系了?230億公里外的旅行者一號,發現微弱的嗡嗡聲!

NASA的“旅行者1號(Voyager 1)”是距離地球最遠的航天器,大約十年前告別了太陽系,然後穿過了一個距地球180億公里的隱形門(日球層頂),並進入了星際空間。從那時起,它又前進了大約48億公里,並且仍在往地球發送數據,使科學家能夠不斷刷新對恆星間廣闊空間的認識。最新發表在《自然-天文學》一項研究表明,旅行者1號在星際空間探測到一種神秘、微弱且持續的“嗡嗡聲”。

飛出太陽系了?230億公里外的旅行者一號,發現微弱的嗡嗡聲!

“旅行者1號”探測器於1977年9月發射,於1979年飛過木星,然後在1980年底飛越土星。完成飛越木、土星任務後,旅行者1號靠着身上續航力超持久的放射性同位素熱電機(RTG)提供的動力,飛向太陽系邊緣,並於2012年8月飛出了太陽圈,成為首個進入星際空間的人造探測器。而旅行者1號現以每秒約17公里的速度繼續前行,目前所處位置距離地球大約230億公里(旅行者2號現距離地球約190億公里)。

旅行者1號的新發現!

旅行者1號徜徉在相當空曠荒涼且黑暗的星際空間時,多數情況下都很安靜,畢竟除了一些基本的氣體、宇宙塵和宇宙射線外,也沒有遇上外星人。然而,美國康乃爾大學天文學家詹姆斯·科德斯(James Cordes)在分析旅行者1號身上配備的等離子波系統(Plasma Wave System,PWS)數據時,發現了一些新的東西。

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飛出太陽系了?230億公里外的旅行者一號,發現微弱的嗡嗡聲!

資料顯示,旅行者1號從2012年起,就檢測出8次電漿(電子從原子中剝離出來的離子化氣體)強烈擾動的電漿振盪事件,時間從幾天到一整年不等,不過科學家分析,它們都是太陽日冕物質拋射所引起的。

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然而,從2017年起,探測器在長達3年的時間(飛行大約15億公里)裏捕獲到一種微弱且持久的電漿爆發信號。如果壓縮成聲波的話,我們可以聽到一種“嗡嗡聲”。據研究人員推測,這是應該是電漿(電子從原子中剝離出來的離子化氣體)持續灑在探測器身上造成。至於是什麼東西發出,尚未清楚。而最特別的是,這信號是在太陽安靜時期所錄下的。由此可見,它應該是星際空間自己的活動,也就是説星際空間比我們想象的還要活躍一點。

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值得一提是,旅行者1號是NASA上世紀70年代的產品,發射信號功率只有22瓦特。在它執行飛越木、土星任務時,傳輸速率還能達到21千比特/秒。但現在距離地球太遠,數據傳到地球需要20.06小時,傳輸速率也衰減至160比特/秒。

能源上,旅行者1號的能量供應來自3個放射性同位素熱電機(RTG),即俗稱的核電池。其實當初設計的時候,令人驚歎的是,旅行者1號的設計壽命原本只有4年,但沒想它至今已在太空中飛行了44年。為保證足夠的能量供應,NASA近年來陸續關閉一些科學儀器。預計到2025年起,探測器因電力不足關閉所有科學儀器,再也無法往地球傳回數據。倘若沒有外力撞擊的話,旅行者1號會按照預定軌跡繼續往蛇夫座星座前進。

旅行者1號飛出太陽系了嗎?

有的文章説旅行者1號飛出了太陽系,有的説飛出了太陽系日球層頂(heliopause),有的説進入了星際空間,那旅行者1號到底有沒有飛出太陽系了呢?

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早在2012年7月到8月,科學家就發現旅行者1號上檢測到從太陽風裏產生的宇宙線粒子突然變少,而來自銀河系起源的宇宙線粒子突然變多。一直到8月25日,幾乎沒有探測到來自太陽系內的宇宙線粒子,而且太陽風暴曾在2012年初爆發,所以NASA認為旅行者1號飛過了日球層頂(Heliopause),宣佈旅行者1號進入了星際空間。而從等離子體密度分析,旅行者1號確實進入了一個密度更大的區域。

而旅行者2號也在2018年11月5日越過了日球層頂,和旅行者1號一樣,2號也檢測到太陽風消失和太陽系外部的宇宙射線增加。但是一、2號都有一個共同的特徵,它們越過日球層頂進入星際空間,沒有發現磁場方向發生的突然變化。而且當太陽黑子變化時,日光層頂也會運動(至於是膨脹或收縮還未能確定)。因此科學家覺得,雖然旅行者1、2號都進入了星際空間,但太陽的影響力可能要比想象中更大。

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另外太陽系外圍還有一個廣闊的奧爾特雲。那裏有大約一萬億個冰冷的天體繞太陽旋轉,遠遠超出了海王星和冥王星的軌道,距離太陽最遠的距離可能是1至2光年。以至於時不時就有一個天體突然衝向太陽,成為太陽系裏的一顆新的彗星。但不管怎樣,旅行者1號和旅行者2號都會繼續朝着未知的星際空間前進,沒人知道接下來會發生什麼。

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