無法飛出太陽系?225億千米外的旅行者探測器,發現太陽外湍流

薛定諤的貓 2021/05/12 檢舉 我要評論
 

哇!真的第一次見哎,知識不會,衹是姿勢不對;科學凡此種種,用人話講才能聽懂

文/天空之城團隊

 

2021年5月10日的《自然天文學》上發表了一篇關於旅行者一號的論文,NASA在1977年發射的飛船,在225億千米外,接收到了一種神秘的「嗡嗡聲」,據研究人員稱,這是一種星際等離子湍流造成的,而這種湍流,是科學家在回溯旅行者跨越30AU距離上才發現的,太陽系邊陲的神秘湍流,究竟是怎麼出現的?

旅行者:人類最遠的探測器

旅行者一號和二號是兩個NASA在1977年發射的探測器,二號於1977年8月20日發射,一號於9月5日發射,不過對於三級火箭的加速以及土星的引力彈弓,一號的速度要比二號快得多,同時也是人類飛得最遠的探測器!

旅行者一號和二號的狀態旅行者一號距離地球已經152.044天文單位,二號則是126.5986天文單位,一號的速度是16.9995千米/秒,二號則是15.3741千米/秒(都是相對於太陽的速度)。

在將近44年的時間裡,旅行者有無數激動人心的發現,但有兩件事情你一定要記得,第一件是旅行者一號在飛掠木衛一是發現太陽系內第二顆「活著」的天體,因為它在木衛一上發現了火山!這個由木星潮汐引力引發的內部加熱機制,導致木衛一「火熱的內心」,木衛一上有多座火山,這也是太陽系內除地球外第一次發現火山。

另一個則是旅行者一號在經過土星後就在其引力彈弓的輔助下轉向了偏離黃道面的蛇夫座方向,這個方向上將不會再碰到任何一個太陽系內的大天體,它的目的就是俯瞰太陽系全貌以及太陽系邊緣!

1990年2月14日,也就是出發4545天后,旅行者一號已經完成了所有任務,它已經距離地球太遠了,它將永遠無法返回地球,此處距離地球大約64億千米,NASA發出指令,旅行者一號調整姿態,回望太陽系,拍下了大量照片,NASA從中篩選出60張照片,拼湊出了太陽系的全家福!

在這張全家福中,有一張非常不起眼的照片,或者說從照片的角度來說完全不合格:

在強烈太陽光的眩光下,背景中一個淡藍色的光點,這就是將近79億人類賴以生存的地球,即使到現在為止也僅僅數百位宇航員飛出過地球,但最遠也只到達過38萬千米外的月球,人類的所有,就在這一粒漂浮在宇宙空間的「灰塵」中,輕輕一撣就消失不見了。這就是著名的「暗淡藍點」!

太陽系邊緣的等離子湍流:究竟是怎麼探測到的?

2012年8月25日,旅行者一號檢測到宇宙射線水準大幅度飆升(太陽風監測裝置1990年就已經損壞),NASA根據這些參數做出判斷,旅行者已經飛出了太陽系的日球層范圍,正式進入了星際空間!

此時的旅行者,距離出發已經整整35年(還差10天),等離子光譜儀(PLS)運作和行星無線電天文實驗設備已經停止運作,氧化鈈電池(核電池)水準已經嚴重下降,NASA將旅行者功率調至「節能模式」,以求它執行時間盡可能長!

康奈爾大學天文學博士生斯特拉·科赫·奧克斯特拉(Stella Koch Ocker)發現從2017年起,旅行者一號傳回的資料就存在神秘的波動,因此他們將從旅行者接收到的資料,以0.03AU(450萬千米)為監測單位,大約觀測了10AU左右的距離,結果發現一種神秘等離子駐波。

從而發現了太陽系邊緣的存在的以天文尺度存在的等離子湍流,如果將其壓縮成聲波的話,可以從揚聲器中聽到「嗡嗡聲」,當然即使以10AU(15億千米)的級別來取樣,也聽不幾秒鐘,因為想要觀測到這種駐波,必須經過超長距離的穿越和記錄才能發現,要不是旅行者的經過,也許人類永遠都不會發現在如此遙遠的距離上,居然還能發現太陽發出的等離子湍流。

人類能飛出太陽系嗎?

有很多文章中都提到了太陽系邊緣存在火牆,其實就是太陽風和星際風的交界處,它們的密度只有撞擊到高精度的探測器感測器表面,通過粒子計數才能發現,而事實上此處的粒子密度比地球附近的太空要低得多,因為地球地球軌道就處在太陽風的「等離子濃湯」中,而旅行者所在的只是這盤濃湯散發出來的「熱氣邊緣」。

所謂的火牆

而所謂的高溫也只是單個粒子的能級,無法從巨觀上的溫度來形容它所謂的溫度,更不存在傳說中的「皮殼層」,那同樣是八十年代NASA關於日球層(太陽風到達的范圍)的象形圖解,其實那裡比實驗室的真空還乾淨!

所謂的皮殼層

如果未來能製造出足夠速度的飛行器,那麼它將毫無「阻力」地穿透太陽系「皮殼層」,當然速度確實會下降,這是離開太陽系引力梯度空間時的必然現象,但如果輔以加速,那麼在此處的加速效果會比內行星軌道要好得多,因為這裡太陽引力的約束力已經很小了!

 

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