飛225億公里後,旅行者號回望太陽系,發現一團物質正高速追來

天空之城 2020/12/07 檢舉 我要評論

美國宇航局(NASA)43年前發射的兩艘探測飛船——旅行者1號和2號,已分別在2012年和2018年穿過日球層頂,進入了浩瀚的星際空間,目前距地球已達225億和188億公里。

然而最近,美國愛荷華大學天體物理學家、名譽教授唐·古內特(Don Gurnett)卻發現,一團巨大的物質正從太陽系中沖出,狂追已進入星際空間的略行者號,這究竟是怎麼回事呢?

這團物質是一團等離子體,一年多以前從太陽爆發中拋射出來,以160萬公里/小時的速度高速狂奔,經過一年多的衝刺後,終於突破日球層頂,繼續在星際空間擴散,向著旅行者號狂追,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沖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,沿著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。

實際氣泡和星際介質都極為稀疏,我們肉眼是根本看不到的。這種情況如果視覺化,我們看到的就是旅行者號飛船慢悠悠地在星際空間晃蕩前行,太陽爆發的日冕物質拋射像一堵火紅的雲牆,從太陽從發,高速推進,最終突破日球層頂,繼續追趕旅行者號。而來自星際空間的宇宙射線則不斷撞擊在這堵雲牆上,發出陣陣閃光,旅行者號上的探測器回頭凝望時,就拍下了這堵雲牆處發生的奇妙現象,傳給了遠在地球,需要近20小時才能接收到信號的科學家們。而要到十多天甚至一個月後,這堵雲牆才會追上旅行者號,沖向前方更為黑暗的星際空間。

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。

想想這幅圖景是不是很奇妙?我們被囿於太陽系一隅,連自己的恒星系都無法看到,而這兩艘43年前還是電子原始時代就出發的小飛船,終於在漫長的旅程之後,向我們提供了一個無法從太陽系內部觀察到的獨特位置,讓我們可以從星際空間凝望我們的太陽系,觀察太陽爆發產生的氣泡,以及外部物質對它的衝擊。

研究人員認為,這項研究可以提高我們對激波和宇宙輻射之間複雜相互作用的理解,不僅是在我們太陽系周圍,對研究其他恒星周圍,包括正在爆炸的恒星周圍的激波都有重要的意義,也可以為宇航員在太空工作受到的宇宙射線輻射提供新的線索。

旅行者號飛船在完成太陽系內的主要任務後,實際一直在黑暗無趣的太空默默航行,根本沒有什麼可以觀察的東西。直到進入日球層頂,開始穿越太陽系邊緣的旅程,才有越來越多的新鮮事發生。進入星際空間後,本來預計又會平淡無聊下來,沒想到日冕物質拋射帶來的一大坨「雲」,又讓它觀察到了前所未有的奇怪現象,43歲的旅行者號老當益壯,未來還會給我們帶來多少驚喜呢?

遺憾的是,兩艘旅行者號的核電池都將在5年後失效,不足以再提供它們最低的能量需求,兩艘飛船從那個時候起,就將再也不能向我們傳回任何資訊了。那時候旅行者就會成為浩瀚星際空間中真正的流浪者,如果沒有被外星人俘獲,或者未來我們自己發射更快的飛船把它們帶回來作為文物,它們就只能在黑暗寒冷的太空中踽踽獨行,任宇宙射線慢慢撕裂自己的身體,直到億萬年後徹底消失在這個宇宙之中。

這項研究12月3日發表在《天文學雜誌》上​。​

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