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深度解讀:“旅行者”飛出太陽系了嗎

深度解讀:“旅行者”飛出太陽系了嗎

2013-09-18 10:55:23

  不過,“旅行者”1號當時傳回的數據表明,它確實已抵達一個新的區域,聞到了太陽系外的味道。這片全新區域被科學家比作“磁場高速公路”,即太陽系內外的過渡區,在“磁場高速公路”內,帶電粒子會急速地四處亂竄,沿著“磁場高速公路”快速進進出出。

  意外收獲測到等離子體密度

  粒子數據比磁場標準更靠譜

  因為沒有“旅行者”1號達到飛出太陽系的第三條證據,所以對它是否飛出太陽系一直爭論不休。然而,正在有關專家感覺山重水復疑無路之時,突然柳暗花明又一村,這是由于來自于太陽活動高峰給予了意外支持。

  2012年3月,太陽突然發生了一次物質噴發,這些物質經過13個月時間于2013年4月到達“旅行者”1號當時所處的位置,并使其周圍的等離子體發生了振蕩。“旅行者”1號上等離子體波設備探測到了這些振動,獲得了這一新數據。科研人員用幾個月的時間研究了這些數據,結果表明,“旅行者”1號周圍的星際空間等離子體密度很大,比“旅行者”2號同一時間在太陽圈內探測到的等離子體密度大40倍,所以“旅行者”1號現已經進入到了星際空間等離子體的懷抱。

  星際空間等離子體密度的多少是判別“旅行者”1號是否飛出太陽圈內的最重要標志。等離子體廣泛存在于宇宙空間中,是帶電粒子最稠密和運動最緩慢的形態。因為太陽風從太陽表面向四面八方流出,如果“旅行者”1號突破了太陽圈,那其周圍的等離子體就會發生改變。現在,“旅行者”1號已經穿透了太陽層頂,也就是太陽等離子體和星際等離子體之間一直假設存在的那道邊界。

  此前,由于“旅行者”1號不能對等離子體進行直接的觀測,所以科學家想利用測量磁場變化來間接測量等離子體的變化。然而,“旅行者”1號周圍的磁場方向并沒有變化發生,幸運的科學家借助太陽風暴探測了“旅行者”1號周圍的星際空間等離子體。

  研究人員進而推理發現,2012年8月25日恰好是“旅行者”1號所處空間出現太陽粒子基本消失和銀河宇宙線數量明顯上升的那一天,這一天很可能就是“旅行者”1號抵達星際空間的日子,當時它距離太陽大約121個天文單位。

  由于目前“旅行者”1號所在區域的磁場方向沒有按照預期改變。所以一些學者對它是否飛出太陽系仍存爭議,但馬里蘭大學電子和應用物理學研究員馬克·斯維斯達克認為,粒子數據“更靠譜”,磁場變化幅度可能不如科研人員想象中大。

  現在,雖然“旅行者”1號仍能探測到部分太陽磁場和帶電粒子效應,且無法確定“旅行者”1號什么時候才能到達完全沒有太陽影響的星際空間,但筆者認為,“旅行者”1號已擺脫了太陽系的主要影響,進入臨近太陽系外一片嶄新的過渡區域,所以可以認定它已飛出了太陽系。這樣做既有科學依據,也對世人是個巨大的鼓舞和激勵。它也揭示了太陽系的大小,即其邊界距太陽約121個天文單位,這相當于冥王星距太陽的3倍。

  12年后或與地球失聯

  四萬年后飛近另一顆恒星

  現在,“旅行者”1號距離太陽大約有190億千米(截至2013年9月9日),它與太陽的距離比“旅行者”2號與太陽的距離遠大約34億千米。另外,“旅行者”1號的飛行方向更向北,而“旅行者”2號更向南,預計4年后飛出太陽系。

  “旅行者”項目首席科學家斯通認為,“旅行者”1號進入星際空間是個重大的里程碑,標志著星際探索新時代的到來,它表明人類探索宇宙的能力已達到了很高的水平,其技術對于未來宇宙探索具有重要的借鑒意義。

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