旅行者1號探測器於1977年9月5日發射升空,比同年8月20日發射的雙胞胎旅行者2號晚了16天,在對木星和土星及土衛六展開了探測後,直接向宇宙深處進發。
截至2019年2月22日,旅行者1號距離地球約145個天文單位(220億公裡),相當於145倍地球到太陽的距離,是距離地球最遠的人造物。
那它是否已經離開了太陽系範圍呢?我們得先弄清楚太陽繫到底有多大,太陽系的邊界到底在哪。隨著不斷深入的宇宙探索,人們對太陽系邊界的定義也在不斷增大,曾經人們認為太陽系的範圍就是最遠行星的軌道距離,但隨著遠在距離太陽約30天文單位的海王星軌道之外柯伊伯帶柯伊伯帶天體的發現,這個定義被重新修改。
目前關於太陽系邊界有著多種定義,其中一種是太陽風的範圍,而日光層(日球層)是太陽風發生作用的最大範圍,所謂日光層就是源源不斷的高速太陽風粒子與星際介質粒子碰撞撞,在星際空間中推出的一個氣泡。
由於太陽以220km/秒的速度在繞銀河系中心運動,日光層並非對稱的球形,而是類似「彗星形狀」。日光層在太陽運動方向最薄,約為120個天文單位,旅行者1號2號都在這一側進入星際空間,而太陽運動的反方向,其厚度能達到500個天文單位以上。
由於太陽風粒子運動是超音速的,它們不斷星際介質粒子相撞並減速,而在粒子速度低於音速的點就會形成一個激波面(終止激波),旅行者1號在2004年越過這個激波面,旅行者2號在2007年8月30日也越過了這個激波面。
旅行者1號到了2012年8月25日以後,幾乎再也探測不到來自太陽系內的宇宙射線粒子,所以NASA於2013年宣布旅行者1號已經越過日球層頂,成為第一個進入星際空間探測器,之後在2018年11月5日旅行者2號(它有探測天王星和海王星的等任務,先發後至)也穿越了日光層。
然而這並不意味著這對雙胞胎已經離開太陽系了,越來越多的天文學家更熱衷於根據太陽的引力範圍去定義太陽系的邊界,這個邊界就在奧爾特星雲(Oort Cloud)。這個距離太陽1000到10萬天文單位的球狀星雲,被視為太陽引力和臨近恆星引力的平衡點,這裡密集著超過萬億的太陽系形成早期遺留下來的冰狀天體,是眾多彗星的理論來源。旅行者1號目前的速度,預計將在未來的300年內到達理論上的奧爾特星雲內側邊緣,並需要大概3萬年的時間才能通過它。
同樣旅行者2號也是如此,它將可能於漫漫4萬年前後在羅斯248星1.7光年範圍內飛掠而過。可以確定的是旅行者1號2號還在太陽系裡面,在以後幾萬年的時間,各自孤獨地在太陽系內的星際空間,一直向外飛越。