旅行者探測器發現：離太陽系越遠，空間密度越高

2020-10-23 微塵匆忙客

2018年11月，經過41年史詩航行，旅行者2號終於飛出了太陽系，進入星際空間。但是，小探測器的使命還在繼續——它正在向母星發送太陽系外空間的信息。


它揭示的東西令人驚訝。隨著旅行者2號離太陽越來越遠，空間密度在增加。

這倒不是第一次發現。旅行者1號於2012年進入系外星際空間，也發現外面的物質密度在升高。

旅行者2號的新數據表明，旅行者1號的發現不僅是真的，而且密度的增加可能是局部外星際介質(VLIM)的大規模特徵。

太陽系的邊界，根據不同定義，具體大小也有區別。旅行者號探測器越過的界線被稱為「日球層頂」，是天文學中表示出自太陽的太陽風遭遇到星際介質而停滯的邊界。

日球層頂內部的空間是日光層，外部的空間是VLIM。但是，日球不是圓球。它更像一個精子，一頭是太陽系，後面是一條流尾，指向銀河系中太陽系軌道的方向。

人們通常認為太空是真空的，但事實並非如此。雖然空間中物質密度極低，但還是非零。在太陽系中，太陽風中的質子和電子密度為每立方釐米3到10個，但離太陽越遠，它們就越稀疏。

銀河系中星際介質的平均電子密度經計算為每立方釐米約0.037個，且外日光層的等離子體密度約為0.002個/立方釐米。

當旅行者越過日球頂層後，它們的等離子波檢測器藉助等離子體振蕩檢測出等離子體的電子密度。

旅行者1號於2012年8月25日跨過日球頂層，與地球的距離為121.6天文單位。2013年10月23日，距離地球122.6個天文單位(183億公裡)，首次測得等離子體密度為0.055電子/立方釐米。

旅行者2號於2018年11月5日穿過日球頂層，距離地球119個天文單位。它在2019年1月30日，距離地球119.7個天文單位(179億公裡)處測量了等離子體振蕩，發現密度為0.039電子/立方釐米，非常接近它哥哥的結果。

它們同時發現，空間的物質密度在增加。又航行了20個天文單位(29億公裡)後，旅行者1號報告說增加到每立方釐米約0.13個電子。

但是旅行者2號於2019年6月進行的勘測顯示，外面的密度大大增加，達到了每立方釐米約0.12個電子。

這些數值似乎很小，但它們的意義非凡——尤其是我們還缺少足夠有說服力的解釋。

我們期望旅行者兄弟能夠走得更遠，發回更多的數據以供解析。

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