1977年9月5日發射的旅行者1號和2號探測器於2012穿過了太陽風的邊界,進入了星際空間,旅行者1號」的這趟旅程已經持續了43年,距離地球長達約太陽211億公裡。時至今日,它依然還沒有走出星際空間。(在2018年,旅行者二號也進入了星際空間)
在2025年之後,旅行者一號就會徹底和地球失去聯繫,並成為漂浮在宇宙中的一艘「流浪探測器」,但是它身上的推進劑能使用到2040年,但即使如此,旅行者一號也不可能廢除太陽系。
關於太陽系邊界的定義,科學界一直有爭議,目前科學界比較傾向於根據太陽的萬有引力來定義太陽系邊界。也即如果一個天體主要受到太陽引力的作用,圍繞太陽運動,那麼它就是太陽系天體,簡單來說,以太陽為中心,和所有受到太陽的引力約束天體的集合體。按照這個標準,太陽系八大行星、日球層以及遙遠的小行星與彗星都在太陽系範圍內。
目前科學家已經知道,在海王星軌道(距離太陽約30天文單位)外黃道面附近、天體密集的中空圓盤狀區域。我們稱之為柯伊伯帶,這是短周期的彗星的起源之地,那這裡就是太陽系的邊界了嗎?
在1950年,荷蘭天文學家簡·亨德裡克·奧爾特作了彗星軌道的統計研究,發現軌道半徑為3萬至10萬天文單位的彗星數目很多,他推算地球邊界應該存在一個大致球層狀的彗星儲庫,雲團所受的太陽輻射較弱,非常穩定,存在數百萬顆以上的彗星核,可以不停產生新彗星,去取代被摧毀的。這個雲團在5000到100000個天文單位之間。我們現在稱之為「奧爾特雲」或者叫或「奧爾特一歐匹克雲」。
所以奧特爾進一步完善了這個觀點,提出該雲團所受的太陽輻射較弱,非常穩定,所以一個完整的太陽系組成應該是中間有8大行星圍繞著太陽運動。太陽系的外圍分布著柯伊伯帶,而邊界則籠罩著奧爾特雲。黃道離散盤則分布在兩者之間。
截止到2018年12月28日,2艘旅行者號現在分別位於距離太陽145個天文單位和120個天文單位處。120個天文單位有多遠?已經遠遠超過了八大行星距離太陽的距離,也遠遠超過了冥王星所在的柯伊伯帶(30-50個天文單位)的距離——現在的位置上旅行者2號的信號以光速傳播也需要16.5個小時才能抵達地球——而太陽的光傳到地球只需要8分鐘。
旅行者1號和2號目前的位置示意圖。
但是奧爾特雲一直延伸到距離太陽50000—150000天文單位的區域。如果旅行者1號要飛出太陽系需要30000年的時間,儘管我們永遠無法看到「旅行者1號」飛出太陽系的那一天,而「旅行者1號」攜帶的「地球之音」光碟刻有人類文明的種種信息,特殊處理讓它足以抵禦10億年時光的侵蝕。
並且,旅行者一號所傳回的資料,幫助人類更好探索宇宙,其中,1990年,旅行者一號在64億公裡外傳回的照片可以說讓科學家欣喜若狂,這是被載入航天史的一張照片,叫做「暗淡藍點」。
沒有錯,旅行者一號拍攝的正是我們生存的家園——地球,「旅行者號」正接近太陽系邊緣時,薩根又向美國國家航空航天局建議,不妨讓「旅行者號」轉一下身,以便最後能夠拍上一張太陽系的「全家福」,當時因為水星太過接近太陽而沒被拍攝,火星就因為太陽光線影響了太空船上的鏡頭而拍不到。
在這張全家福中,正好拍攝到了我們的地球。
第一張照片中,地球僅是一個0.12個像素大小的圓點。當時由於鏡頭幾乎正對著太陽,支架反射的一縷光線正好籠罩住這個光點。著名天文學家卡爾·薩根稱這幅地球影像為「暗淡藍點」,它讓我們看清地球其實只是浩瀚宇宙中的一個毫不起眼的小不點。
他在自己的經典之作《暗淡藍點——探尋人類的太空家園》寫道,「碩大的宇宙夜幕中一個孤獨的圓點,對我來說,它強調了我們在更友善、更積極地處理相互之間的關係上的責任,以及保護和愛惜這個黯淡藍點的責任,這是人類已知的唯一家園。」
21世紀,NASA旗下的加州噴氣推進實驗室JPL成像處理技術工程師凱文·吉爾(Kevin Gill)對原始照片進行了全新數位技術處理,圖像變得細膩,減少了顆粒感。讓我們人類目前的唯一家園——暗淡藍點(Pale Blue Dot)看起來更清晰些。
這張照片對於我們如何從宏觀角度看待我們的宇宙起到了重要作用,畢竟對於宇宙來說,無論是地球,還是人類,都僅僅是滄海一粟罷了。