180億公里外,旅行者號遭遇5萬度火牆,人類被困在太陽系中嗎

天空之城 2021/01/26 檢舉 我要評論
 

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文/天空之城

 

在正飛向星際空間的五艘星際飛船中,於44年前飛離地球的旅行者1號最為人們所熟知。旅行者1號在60億公里外拍攝了著名的暗淡藍點,而且它還是當前離地球最遠的人造物體。

事實上,旅行者1號還有一艘姊妹飛船——旅行者2號,它要比旅行者1號還要早半個月發射升空。但由於飛行線路的選擇不同,旅行者2號受到的行星引力加速作用較弱,它的飛行速度要慢於旅行者1號。

由於旅行者2號一直在黃道附近飛行,它完成了旅行者1號未實現的既定探測目標,相繼探測了木星、土星、天王星與海王星這四大巨行星。時至今日,也只有旅行者2號近距離探測過天王星和海王星這兩大冰巨行星。

旅行者2號飛越海王星軌道之後,飛往未知的深空,開啟了前所未有的星際探測任務。旅行者2號攜帶著三台放射性同位素熱電機,這能為上面的科學儀器持續提供電力。目前,旅行者2號還把探測到的資料源源不斷地傳回地球,但下行速率只有160比特/秒,無線電波傳到地球所需的時間長達十幾小時。

在旅行者2號深入太陽系,距離地球180億公里之時,它遭遇了一堵巨大的「火牆」,那裡的溫度最高可達5萬攝氏度,這是天文學家所未曾料到過的。人類所知熔點最高的材料在5000度下就會熔化掉,那麼,旅行者2號現在怎樣了?它會被超高溫的火牆直接汽化掉嗎?

太陽產生的超高速帶電粒子朝著太陽系中的各個方向發射出去,由此形成了太陽風。當太陽風到達地球時,會被地球磁場偏轉到兩極,在高緯度地區的上空形成極光。然而,太陽風並不是吹到地球就停止了,它們可以一直向外刮,直到上百億公里之外。

在太陽系深處,太陽風將會遭遇來自星際空間中的高能輻射,最終停止下來,產生一個巨大的氣泡,或者稱為太陽風層頂。如果沒有這個「防護罩」,地球所遭受的星際輻射強度將會升高70%。

當旅行者2號飛到180億公里外時,它攜帶的高能粒子探測器發現,太陽粒子的速率直線下降,而星際粒子的速率急劇增加。這意味著旅行者2號已經到達太陽風層頂,將要正面接觸星際介質。

此外,旅行者2號還發現,那裡還有一堵星際等離子體產生的火牆,其溫度可達5萬度,這相當於太陽表面溫度的9倍,火牆的溫度之高出乎意料。天文學家推測,火牆是由強烈的電磁輻射造成的。

儘管如此,旅行者2號可以安全地穿過其中,這是因為火牆的密度非常低,熱量其實非常小。溫度錶征的是粒子熱運動劇烈程度,粒子的速度越快,溫度就會越高。

雖然火牆的溫度極高,但那裡密度極低,旅行者2號在其中飛行時,接觸到的粒子非常少,並不會獲得多少的熱量。因此,火牆不會讓旅行者2號化為烏有。

旅行者2號的星際之旅還在繼續,它還時不時地把在太陽系深處捕獲到的資料發回地球。儘管旅行者2號早已耗盡加速的燃料,但它的速度早已超越太陽系逃逸速度,飛出太陽系只是時間的問題。只不過太陽系很大,半徑有1光年,旅行者2號將要耗時2萬年,才能真正飛入星際空間之中。

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