進入星際介質的旅行者1號發現,空間密度在遞增,這不是好事

天空之城 2020/10/21 檢舉 我要評論

受《星球大戰》和《星際迷航》等科幻大片的影響,現實世界中的我們偶爾會發呆,對神奇外太空進行一番幻想,外太空究竟是個什麼樣子,到底有沒有邊際,太空中有些什麼樣天體,是不是和科幻大片中一樣,智慧生命一邊駕駛著星際飛船,穿梭於多個星系之中,一邊吃著美味佳餚,欣賞著舷窗外的美景。

這或許是無數科幻迷做夢都想體驗的一種生活,但實際上,太陽系附近星際空間並沒有我們幻想中的那麼美好,既沒有外星文明的星際飛船,也沒有什麼震撼視野的美景,有的只有漆黑、孤獨和寂寞,如果長時間待在這種環境中,估計再健康的人也會失常,除此之外,看似空無一物的外太空實際充斥大量有害粒子。

2012年8月,1977年8月發射的旅行者1號經過35年航行來到181億公里外,突破了日光層,成為了世界上首個進入星際介質的人造物。2018年11月,緊隨其後的旅行者2號經過41年航行後,越過了標誌太陽影響極限邊界,進入星際介質,然而人造物上科學儀器檢測到,隨著距離的增加,空間密度也在遞增。

說到這裡,可能有人要問什麼是空間密度,外太空不是空無一物嗎?所謂的空間密度就是指一定空間所含的粒子數量,日光層之外的星際介質雖然看起來空無一物,但實際上充斥著大量不可見微粒,可以被科學載荷宇宙射線系統(CRS)所檢測到,一般來說空間密度是指一立方釐米空間所包含粒子數量。

這種現象並不是第一次被檢測到,旅行者1號於2012年進入星際空間時,在一個單獨位置發現空間密度在遞增,2013年10月23日,183億公里外的旅行者1號探測到等離子體密度為每立方釐米0.055個粒子,但到了2019年1月30日,探測到等離子體密度為每立方釐米0.13個粒子,與旅行者2號探測結果相似。

星際介質中的這些高速粒子可以輕鬆穿透物體,由質子,α粒子,γ射線,超高能中微子,正電子,μ子和π介子組成,它們被統稱為宇宙射線,對於生命而言,宇宙射線是一種有毒物質,而旅行者1號和旅行者2號探測資料已經證實星際介質中存在過強宇宙射線,這對於即將探索星際空間的人類來說不是好事。

旅行者1號以每秒16.9995公里向外飛去, 截至2020年10月20日,旅行者1號已經來到了226.38億公里外,再一次更新了距離記錄。知道226.38億公里有多遠嗎?就算以299792458米/秒光速從地球飛往旅行者1號,需要20小時58分32秒,也就是說地面向旅行者1號發送指令,旅行者1號也需要20小時58分32秒後才收到。

由於距離過於遙遠,旅行者1號向地面傳回資料是一件非常麻煩的事情,因為距離與傳送速率成反比,也就是說距離越大傳輸速率就越小,再加上複雜的太空環境,一批容量只有幾兆的科學資料需要傳送好幾天,自進入2020年10月以來,旅行者1號已經向地面傳回了三批科學資料。現在旅行者1號還在向外飛去,沒人知道它歸宿在哪裡。

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