在NASA的實驗室，你也許會看到一些讓人匪夷所思的場景：一些擁有美國頂尖高校學位、掌握著最前沿航天技術的科學家和工程師們，正在絞盡腦汁與太空中一臺上世紀70年代出廠的「老爺機器」保持聯繫。
這臺「老爺機器」之所以讓科技人員們如此傾情，只因它已經飛行到了距離太陽約182億公裡的地方，進入到了星際空間之中。在那裡，它要幫助人類看到之前從未見過的景象。
它的名字叫「旅行者2號」。
圖片來源：美國宇航局(NASA)官網。
據新華社電
一年前，美國「旅行者2號」探測器飛出日球層，成為繼「旅行者1號」之後第二個進入星際空間的人類探測器。
「旅行者2號」從太陽系進入星際空間看到了什麼?本周出版的《自然·天文學》雜誌刊發一組論文，詳解「旅行者2號」傳回的首批「星際穿越」數據，讓人們得以窺見太陽系與星際空間「接壤」之處的神秘圖景。
觀測到對稱的日球層
在論文中，研究人員確認，「旅行者2號」於2018年11月5日飛出日球層進入星際空間，距太陽約180億公裡。信號以光速從該位置傳回地球需要超過16小時。
日球層猶如太陽風吹出的巨大「氣泡」，太陽系行星都處在「氣泡」內。「旅行者1號」2012年飛出日球層時距太陽約183億公裡，這之前科學家並不知道這個「氣泡」究竟有多大。對比兩個探測器的「穿越」位置可為研究日球層結構提供線索。參與研究的美國艾奧瓦大學學者比爾·庫爾思說，通過對比兩個探測器的穿越點可基本看出日球層形狀是對稱的。
對比數據還揭示了日球層頂的某些特徵，比如在不同位置日球層頂厚度不同。日球層頂是日球層最外緣邊界，太陽風與星際風在這裡達到平衡。科學家認為日球層頂會隨太陽活動移動，就像肺部隨著呼吸擴張和收縮。
探明太陽系和星際空間的邊界
太陽系與星際空間的邊界地帶充斥著哪些物質?「旅行者2號」也獲得一些線索。進入星際空間時，它搭載的高能粒子探測儀檢測到日球層粒子數量驟降，同時宇宙射線量劇增並保持在高水平。此前「旅行者1號」發現日球層可以將地球及其他行星受到的宇宙射線輻射減少七成以上。它們獲得數據均顯示，它們完成穿越時周圍等離子體密度劇增。等離子體是由正負離子、電子及中性粒子組成的特殊物質形態。科學家此前已知，日球層內的等離子體熾熱而稀疏，星際空間內的等離子體冰冷而密實。
艾奧瓦大學榮譽教授唐納德·格尼特說，最新數據表明，認為太陽風在深入宇宙空間時逐漸減弱的老觀點不正確。等離子體密度劇烈變化意味著，太陽系和星際空間之間有一個明確邊界。
「旅行者2號」數據證實，星際空間邊界的等離子體溫度確實低於日球層內等離子體，但比此前預期略高。數據還顯示，「旅行者2號」飛離日球層前等離子體密度也曾略微升高，表明等離子體在日球層內緣和外緣經過了兩次壓縮，但尚無法解釋原因。
「旅行者」項目科學家、美國加州理工學院物理學教授愛德華·斯通說：「如果沒有『旅行者2號』傳回的新數據，我們就無法知道『旅行者1號』看到的景象是整個日球層的特徵，還是只與它穿越的地點和時間有關。」
此外，「旅行者2號」磁場傳感器的觀測數據印證了「旅行者1號」的一個驚人發現：日球層頂外緣區域磁場方向與日球層頂內部磁場方向是平行的。科學家最初通過「旅行者1號」發現這個現象時，不確定這是外部星際空間的普遍特徵還是巧合，最新數據表明太陽系內外磁場方向很可能是一致的。
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什麼是星際空間
我們仍未敢言了解什麼是星際空間?直到19世紀末，很多人還認為這片廣袤無垠的世界是一無所有的。通過觀測星光，科學家發現星光穿越星際空間後會大大減弱。這表明，星際空間並不是絕對真空，那裡同樣有物質存在。
可以看到，最新的一系列論文不僅確認了「旅行者2號」的穿越數據，最重要的是闡述了日球層頂的具體性質——這已經是太陽系的最外層結構，也是日光層和星際空間之間的邊界。但迄今為止，星際空間的具體性質仍有待解答;離太陽更遠、尚未探索過的空間的結構也存在爭議。天文學家R·杜特伊特·斯圖爾斯認為，隨著旅行者探測器進一步深入星際空間，它們會探索新的區域並傳回新的獨特數據，而「只有它們的直接觀測，才能讓這些爭論塵埃落定。」據科技日報