進入星際介質的旅行者1號發現,空間密度在遞增,這不是好事

2020-11-23 騰訊網

受《星球大戰》和《星際迷航》等科幻大片的影響，現實世界中的我們偶爾會發呆，對神奇外太空進行一番幻想，外太空究竟是個什麼樣子，到底有沒有邊際，太空中有些什麼樣天體，是不是和科幻大片中一樣，智慧生命一邊駕駛著星際飛船，穿梭於多個星系之中，一邊吃著美味佳餚，欣賞著舷窗外的美景。

這或許是無數科幻迷做夢都想體驗的一種生活，但實際上，太陽系附近星際空間並沒有我們幻想中的那麼美好，既沒有外星文明的星際飛船，也沒有什麼震撼視野的美景，有的只有漆黑、孤獨和寂寞，如果長時間待在這種環境中，估計再健康的人也會失常，除此之外，看似空無一物的外太空實際充斥大量有害粒子。

2012年8月，1977年8月發射的旅行者1號經過35年航行來到181億公裡外，突破了日光層，成為了世界上首個進入星際介質的人造物。2018年11月，緊隨其後的旅行者2號經過41年航行後，越過了標誌太陽影響極限邊界，進入星際介質，然而人造物上科學儀器檢測到，隨著距離的增加，空間密度也在遞增。

說到這裡，可能有人要問什麼是空間密度，外太空不是空無一物嗎？所謂的空間密度就是指一定空間所含的粒子數量，日光層之外的星際介質雖然看起來空無一物，但實際上充斥著大量不可見微粒，可以被科學載荷宇宙射線系統（CRS）所檢測到，一般來說空間密度是指一立方釐米空間所包含粒子數量。

這種現象並不是第一次被檢測到，旅行者1號於2012年進入星際空間時，在一個單獨位置發現空間密度在遞增，2013年10月23日，183億公裡外的旅行者1號探測到等離子體密度為每立方釐米0.055個粒子，但到了2019年1月30日，探測到等離子體密度為每立方釐米0.13個粒子，與旅行者2號探測結果相似。

星際介質中的這些高速粒子可以輕鬆穿透物體，由質子，α粒子，γ射線，超高能中微子，正電子，μ子和π介子組成，它們被統稱為宇宙射線，對於生命而言，宇宙射線是一種有毒物質，而旅行者1號和旅行者2號探測數據已經證實星際介質中存在過強宇宙射線，這對於即將探索星際空間的人類來說不是好事。

旅行者1號以每秒16.9995公裡向外飛去， 截至2020年10月20日，旅行者1號已經來到了226.38億公裡外，再一次更新了距離記錄。知道226.38億公裡有多遠嗎？就算以299792458米/秒光速從地球飛往旅行者1號，需要20小時58分32秒，也就是說地面向旅行者1號發送指令，旅行者1號也需要20小時58分32秒後才收到。

由於距離過於遙遠，旅行者1號向地面傳回數據是一件非常麻煩的事情，因為距離與傳輸速度成反比，也就是說距離越大傳輸速率就越小，再加上複雜的太空環境，一批容量只有幾兆的科學數據需要傳送好幾天，自進入2020年10月以來，旅行者1號已經向地面傳回了三批科學數據。現在旅行者1號還在向外飛去，沒人知道它歸宿在哪裡。有趣的科學探索內容請關注唯一微信公眾號：有趣探索

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    上面六張圖，是旅行者2號最重要的六個歷史時刻。41年後，北京時間2018年12月11日零點，NASA在美國地球物理年會上宣布，通過比較旅行者2號上搭載的不同儀器傳回的數據，旅行者2號於11月5日通過了日球層的外部邊緣，進入了星際空間。這個邊界，稱為日球層頂（heliopause），這裡是太陽風和星際介質相遇的地方。
  • 旅行者1號在180億公裡外的發現，對人類是件壞事，有害射線激增
    ，目前已經「飛出太陽圈」，進入了星際介質。從嚴格意義上來說，旅行者號才是人類唯一設計用以離開太陽系的探測器，因為它從製造之初就已經考慮了它未來會進入星際介質。星際介質人類也猜測裡面存在塵埃微粒、高能宇宙射線、以及中性粒子，且十分的均勻和平靜。旅行者號對這兩個地方的探測可以為我們揭示太陽風層頂的範圍，星際介質成分，以及太陽風如何和星際介質發生作用。
  • 旅行者二號探測器揭秘更多星際空間細節
    速度更快的旅行者一號早在2011年就進入了星際空間。接著，在發射四十多年後，旅行者二號於2018年11月5日也完成了穿越。兩艘飛船在不同位置穿過日球層頂，旅行者一號於北半球穿過，旅行者二號則在南半球。
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  • 旅行者2號探測到太陽系外空間密度增大，難道太陽系被罩住了嗎
    在2018年11月的時候，旅行者2號終於在41年的太空飛行中，越過了太陽系影響極限的標誌，進入了星際空間。但是，這個探測器的任務還沒停止，它一直在向地球發送所收集到的數據。最近，科學家分析傳回的數據發現，隨著它離太陽越來越遠，空間的密度越來越大，它受到的阻力也越來越大。
  • 探索星際空間,「旅行者2號」有這些優勢
    它是第二個進入星際空間的人類探測器。早在2012年，「旅行者1號」就先一步離開了日球層，但當時搭載在上面的等離子密度探測儀（PLS）已經損壞了30多年，科學家花費了1年才間接推算出數據並確認了它的離開。「旅行者2號」的情況要好很多，因為PLS運轉正常，確認只用了一個月。
  • NASA旅行者1號和2號飛船的主要成就
    行星第一1977年發射的「旅行者」號在與外太陽系氣態巨行星的相遇中帶來了許多驚喜和發現：木星, 土星, 天王星和海王星。、天王星和海王星環的太空船(旅行者2號)第一艘發現地球以外活火山的宇宙飛船(在木星的衛星Io-Voyager 1上)第一艘探測地球以外行星上閃電的太空飛行器(木星-旅行者1號)第一艘發現地球外海洋的宇宙飛船(在木星的月球上--歐羅巴--都是宇宙飛船)第一艘探測地球以外富含氮的大氣層的太空船(在土星的衛星土衛六-旅行者1號)太陽物理學第一1980年11月旅行者1號離開土星後
  • 飛了185億公裡，旅行者號發現真空物質越來越多，究竟怎麼了？
    美國宇航局（NASA）上世紀70年代發射的兩艘太空飛行器旅行者1號和2號都已飛出了太陽系的日球層頂，進入了星際空間。你想的可能是，星際空間應該更空曠，物質密度應該低於太陽系內部，然而這兩艘飛船最新發回的數據卻讓人大跌眼鏡，越往星際空間深處飛，它們測得的物質密度反而越來越大，這究竟是怎麼回事呢？科學家們暫時還無法準確解釋。