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旅行者2号进入星际空间 NASA:出太阳系需3万年
2018-12-12 20:50:00           作者: 新京报

新京报快讯(记者 倪伟)史上第二次,人造物体到达了恒星之间的星际空间。经过41年的飞行,旅行者2号探测器飞越日光层,意味着其飞出了太阳风的范围,进入星际空间。

旅行者2号进入星际空间 NASA:出太阳系需3万年

旅行者2号仪器数据显示,11月5日,仪器探测到的太阳风粒子速度急剧下降,而银河宇宙射线则相应增加。科学家有认为探测器离开了日光层。NASA官网图片

美国东部时间12月10日,在美国地球物理联合会(AGU)年度会议上,NASA旅行者号团队宣布了上述消息。

那么,旅行者2号飞出太阳系了吗?2012年,与旅行者2号同年发射的旅行者1号也飞出了日光层。但是对于是否就意味着飞出太阳系,一直有不同看法。这取决于对于太阳系边界的定义。

NASA此次表示,太阳系的边界被认为在奥尔特云外缘之外,奥尔特云是一组仍然受太阳引力影响的小型天体。旅行者2号需要大约300年才能到达奥尔特云的内部边缘,飞越奥尔特云,则可能需要3万年。

旅行者2号11月5日飞越日光层外缘

旅行者2号目前距离地球超过110亿英里(180亿公里),研究人员仍可以与其通信,但以光速传播的通信信号,从旅行者2号到达地球大约需要16.5小时。而相比之下,从太阳出发的光只需要大约8分钟就能到达地球。

对比航天器上仪器的数据,NASA科学家确定旅行者2号于11月5日穿过日光层的外缘。日光层是由太阳产生的粒子和磁场产生的保护“气泡”,其边界称为太阳风层顶,是炎热的太阳风与寒冷、密集的星际介质相遇的地方。

旅行者2号进入星际空间 NASA:出太阳系需3万年

旅行者1号和2号都飞出了太阳风层顶(Heliopause),进入星际空间。NASA官网图片

旅行者2号的“孪生兄弟”旅行者1号已经在2012年越过了这一边界。但旅行者2号携带的一种仪器,将首次提供有关这一星际空间性质的观测资料。

旅行者2号飞越日光层最重要的证据,来自其等离子体科学仪器(PLS),旅行者1号上同样的仪器在1980年就停止了工作。直到最近,旅行者2号周围空间中还主要是从太阳流出的等离子体。这种被称为太阳风的流出物形成了一个“泡沫”(即日光层),将太阳系中的行星包围起来。

转折点发生在11月5日。PLS一直利用等离子体电流来检测太阳风的速度、密度、温度、压力和流量,科学家发现,11月5日,太阳风粒子的速度急剧下降,而银河宇宙射线则相应增加。从那时起,等离子仪器观察到旅行者2周围的环境没有太阳风流动,这使得科学家有理由认为探测器离开了日光层。

除了等离子体数据,NASA科学团队成员还得到了来自其他三种仪器的证据 。宇宙射线子系统、低能带电粒子仪器和磁力计的数据,都说明航行者2号越过了日光层。NASA团队成员希望继续研究这些仪器数据,以更清晰地了解旅行者2号所处的环境。

“在日冕之外的星际空间区域,还有很多值得研究的地方,”NASA 报道援引加利福尼亚州帕萨迪纳市加利福尼亚理工学院的旅行者项目科学家艾德·斯通说。

 

NASA:旅行者尚未离开太阳系,且不会很快离开

旅行者2号于1977年在旅行者1号航行前16天发射,两者都远远超出了原来的目的地。它们曾对木星和土星进行近距离研究,随着任务的继续,又飞往天王星和海王星进行探测,之后继续飞向深空。它们的寿命从5年延长到了至今的41年。

NASA太阳物理学部主任尼古拉·福克斯说:“我们的研究始于太阳,并延伸到太阳风所接触的一切。让旅行者发回有关太阳影响边缘的信息,让我们对从未涉足的疆域实现了前所未有的一瞥。”

然而,NASA也表示,离开日光层时,旅行者1号和旅行者2号尚未离开太阳系,并且不会很快离开。

那么,旅行者2号距离飞出太阳系还有多远?NASA称,太阳系的边界被认为超出了奥尔特云的外缘,奥尔特云是一组受太阳引力影响的小型天体,奥尔特云厚度并不确切,但估计从太阳开始大约1000个天文单位,并扩展到大约100000个天文单位。一个天文单位是从太阳到地球的距离,旅行者2号需要大约300年才能到达奥尔特云的内部边缘,并且可能需要3万年才能超越它。

航天专家庞之浩表示,天文学家认为要飞出太阳系需要数万年,而行星科学家则认为,离开太阳风的范围,就可以算飞出太阳系了。

“我个人倾向于飞出太阳风层就可以说飞出太阳系,这样人类还有个盼头,可以激励人们探索太空的兴趣,尤其是激发青少年对太空的热情。而且,再过一些年,人类就会失去与旅行者的通信,飞出去也没什么意义了。”庞之浩说。

随着旅行者探测器越来越“老”,科学家将陆续关闭一些仪器。旅行者探测器使用放射性物质衰变产生的热量供电,放射性物质包含在称为放射性同位素热发生器(RTG)的装置中。RTG的功率输出每年减少约4瓦,旅行者的部分仪器,包括两个航天器上的摄像机,随着时间的推移已被关闭以节约电力。NASA项目团队希望两个旅行者探测器还可以再继续工作10年。

旅行者金唱片收录普通话和古琴曲“流水”

据NASA消息,两个旅行者探测器向人类解释了日光层如何与来自外部的星际风相互作用。它们的观测结果,补充了NASA星际边界探测器(IBEX)的数据。

未来,NASA还准备增加一项任务,于2024年发射星际测绘和加速探测器(IMAP),以充分利用旅行者的观测资料。

旅行者探测器的“旅行”故事不仅影响了几代科学家和工程师,也影响了地球的文化,包括电影、艺术和音乐。每个旅行者航天器都带有一张铜镀金激光唱片,记录了地球的音乐、语言、图片等信息,包括普通话和中国古琴曲“流水”,图片则以模拟信号收录。

当时的科学家希望金唱片能代表人类与宇宙星系沟通。NASA表示,由于航天器可能持续飞行数十亿年,有朝一日,这些“圆形时间胶囊”可能是人类文明的唯一痕迹。

新京报记者 倪伟 见习编辑 贾文程 校对 郭利琴

责任编辑: 蔚 蓝 文章来源:
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