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冲出地球
1.6.4.13 飞出太阳系?
飞出太阳系?

旅行者1号和2号究竟有没有飞出太阳系?产生这个争论的原因在于,科学家们对于太阳系的边界认知有不同。要解决这个争论,我们得先弄明白几个名词。

太阳风在星际介质内(主要是来自银河系的氢和氦气体)吹出的气泡称为太阳圈。它的边缘是一个磁性气泡,远远超出冥王星轨道之外。一些科学家认为太阳圈是太阳所能支配的太空区域,这个圈外就是太阳系外了。

太阳风中超高速的等离子充斥着整个太阳系,通俗来说气泡范围内就是太阳风的势力范围。当太阳风中的带电粒子穿越大范围的宇宙空间,开始与来自其他星系的星际物质交锋,相互作用时,速度开始减慢,最终完全停滞,这个区域叫作日球层顶,也就是太阳风层顶。

在日球层顶最内一侧称为终端激波,是太阳风中的粒子因为星际介质从超音速状态减低到亚音速的区域。在终端激波和日球层顶中间的区域就是日鞘,它就好像三明治一般被夹在中间。

NASA的官网资料显示,2004年12月,旅行者1号上的低能粒子仪器检测到太阳风突然减速,这一迹象意味着它开始进入终端激波区域,已经来到太阳圈的边界。2012年7月开始,旅行者1号检测到太阳风的速度已经下降到基本为零,到了11月份,检测到周遭空间中质子的浓度上升了100倍,这符合科学家的预测,同时也说明,旅行者1号可能已经穿出太阳圈,进入星际空间了。正是这个原因,有些媒体开始报道,旅行者1号于2012年8月15日前后穿越日球层顶进入星际空间,旅行者2号则会在未来数年内也穿出日球层顶。

穿出日球层顶就意味着离开太阳系了吗?学术圈中持有反对观点的科学家认为,这种说法并不贴切。原因有二:其一,太阳圈、日球层顶、终端激波、日鞘这些家伙是否存在还缺乏更多的观测和数据支持,目前还停留在理论阶段,毕竟飞得如此之远的探测器目前只有两台,而且已经老态龙钟、超限工作时间已久,观测数据不一定可靠。其二,即使上面提到的家伙们真实存在,也并不等于飞出太阳系。如果按照太阳系的引力范围界定,太阳系边界应该在太阳系与比邻星中间的位置,距离我们2光年左右,以旅行者1号的速度,需要3万年左右,所以旅行者1号飞出太阳系还早着呢。

太阳系

无论如何,旅行者1号可能已经穿出理论中的日球层顶,正在被更强烈的星际射线轰击着,这是人类目前飞得最遥远的探测器,但留给它的时间不多了。因为核电池即将耗尽的缘故,预计在2030年前后,科学家会关闭探测器上的主要科学设备,只留用于通信的电力——这最多还可以使它再运行几年,随后我们将最终失去旅行者1号的信号。

值得一提的是,先驱者10号是背离银心方向飞行,来自银河中的物质对太阳圈的压迫要小得多,所以太阳圈的范围更大,飞出太阳系则要更久之后了。