人类或被困在太阳系
旅行者一二号已经流浪多年,为的就是走出太阳系,探索未知。所以它们被命名为旅行者。用简单的例子来比喻的话,已飞行至不惑之年的旅行者2号探测器,和它的兄弟1号探测器,就像两只从北京一环线内出发的蚂蚁,它们爬呀爬,从一环线爬过二环三环线,想最终爬到香山顶上,一窥北京城全貌。
在两只蚂蚁的认知中,它们根本不知道爬到了哪里,也不知道沿途都经过了什么。
对于旅行者号探测器而言,一旦飞越太阳系,也就进入了茫茫无边的未知领域。
埃伦娜·普罗沃尼科娃,作为约翰霍普金斯大学应用物理实验室的研究员,也做过类似的比喻:要想看看自己房子的全貌,必须得到外面去。
人类要想理解太阳圈究竟是什么样子,同样得走出太阳系才行。
200亿公里的距离,在人类的认知中,好比一只蚂蚁从北京爬行到了广州。
但是对旅行者2号来说,离开地球46年飞出去的这段距离,还远远没有进入真正的星际空间。
如今,旅行者2号已飞到了太阳系和系外宇宙的边界区域。
它不但面临着核电池能量即将耗尽,与家里快要失去联络的问题,而且太阳系内真正的主人太阳,也用炽热的“火墙”向其发出过最后的“警告”。
那么,旅行者2号是否能穿越“火墙”飞往宇宙深处?“火墙”的存在对人类究竟是限制还是保护?“火墙”是太阳系与系外宇宙之间的活跃混沌带还是先以蚂蚁为例,如果一只蚂蚁爬行到一列停止的火车跟前,蚂蚁看不到火车的全貌,或许也感知不到火车的存在,但在实际爬行过程中,它却被这列火车确确实实的阻碍了。
尤其是当火车启动,如果此刻蚂蚁正好爬行在火车表面,它肯定会被强劲的风吹下去。
对人类来说,旅行者2号越靠近太阳系的边缘地带,所面临的未知局面就跟那只蚂蚁一模一样。
太阳系边缘区域的“火墙”,只是一个能让大众理解的简单说法,它包含了大量的天文学概念。
“火墙”就是天文学概念上的日球层区域,日球层也叫太阳圈,又叫太阳风顶层。
简单来说,它是太阳风遇到星际介质而停滞的地方。
太阳风虽然被称之为“风”,但它是太阳表层大气射出去的带电粒子流,它以太阳为中心,360度无死角的形式向外发射,所以就像刮风一样。
日球层说白了,就是太阳风所能“刮”到的最远的区域。
看起来,这里似乎就是太阳系和系外宇宙的边界。
但严格意义上来说,它并非是一个固定的边界地带。
它是动态的,是一个随时会向外扩张,亦或是向内塌缩的混沌区域。
之所以会这样,是因为每次太阳风的威力大小不同,“风”刮到日球层区域时,导致的结果自然也就不一样了。
然而,不管是扩张了还是塌陷了,人类都感知不到。
因为以人类的概念来说,无论是面积还是厚度,太阳风所到达的日球层都太大了。
2014年,旅行者1号和2号在行进过程中,就被一场太阳风暴所刮出去的“风”追上了,两个探测器都向地球传回了这场太阳风所形成的一系列数据。
风暴一秒就行进800公里;两天时间行进了1亿5千万公里;两个月后,这股从太阳表层“刮”出去风已行进了45亿公里,但此刻这股风还远远没有抵达到日球层区域;直到6个月后,这场风才终于“刮”到了距离太阳130多亿公里的地方。
“风力”所达极限之处,影响力亦逐渐降低,此刻来自外部的压力渐渐增加,于是乎这场太阳风所产生的日球层,就在130多亿公里远的地方形成了。
在这期间,由于旅行者1号探测器于2012年就进入了星际空间,因此这场太阳风只有微弱的尾风追上了它,旅行者2号在2015年底被太阳风追上,经历了全部的过程。
探测器传输回来的数据显示,此次形成的日球层,光是湍流边界的厚度就有几百万公里,表面积更是达到了数十亿平方公里。
这片庞大的混沌区域,就是旅行者2号正在面临着的“火墙”。
然而这道“火墙”,并非太阳圈的真正表面。
霍普金斯大学应用物理实验室根据传输回来的数据估算,日球层正面的厚度达到了一个天文单位,换算成常规距离为1.49亿公里。
从宇宙和太阳的角度看,“刮”场风形成的规模以及所用时间,似乎就是打个喷嚏须臾之间的事。
然而将我们放置其中,对比下来是真正的沧海一粟。
小小的旅行者2号就置身“火墙”中,它就好比那只正赶上火车启动的蚂蚁。
在这一区域内,活动的射电辐射以及高能带电粒子所形成的温度,最高可接近5万摄氏度,这比太阳表层5千多度的温度还要高。
以人类的认知看,在这样的温度下旅行者2号早就该被气化了。
不过由于这一区域内的超热等离子体密度不高,因此温度并不是旅行者2号接下来面临的威胁。
而且到2018年11月时,旅行者2号已进入了一个全新的区域。
它周围来自太阳的低能粒子密度陡崖式下降,另一种高能次原子粒子增多,后者正是太阳系外的宇宙射线。
此刻,旅行者2号距离太阳大约为178亿公里,这比我们距离太阳还要远上119倍。
这意味着,经过了41年的艰难跋涉,旅行者2号终于来到了太阳系的地带。
再往前飞下去,它就要真正脱离由太阳风形成的太阳气泡的保护了。
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