225億公里外，旅行者1號遭遇狂轟濫炸，太陽系外的世界果然很糟糕
據科學家介紹，我國將在2023年左右首次發射深空探測器，前往太陽系邊緣進行深空探索。根據計劃，我國的探測器將在2049年飛到100個天文單位（即約150億公里）以外，脫離太陽系日球層，展開星際探索。不過，NASA的“前車之鑒”正在告訴我們：太陽系外的世界，并不是一個美好的世界。那片太空，可能面臨著“狂風暴雨”。1977年，美國發射了兩個深空探測器，那就是著名的旅行者1號和旅行者2號。這兩個探測器是迄今為止人類發射過最遠的航天器，也帶我們見識了最遙遠的星際空間。其中，旅行者1號速度更快，飛行距離也更遠。根據最新的一次數據，它已經距離我們150個天文單位（225億公里）。在這個位置上，即使是光速，也要傳播21個小時。現在的旅行者1號，已經很難說完全處在太陽系之內了。從引力的角度來講，它的確沒有擺脫太陽系，但從星際介質的角度來說，它確實已經突破了太陽系的邊界。這是怎么說呢？原來，太陽每時每刻都在向周圍空間釋放出強大的輻射，包括高能等離子體。在距離太陽比較近的位置上，等離子體密度更高，所以也就更強；反之，遠的地方，輻射也就弱一些。相對應的，宇宙中也充斥著各種天體釋放出的輻射，在距離太陽比較近的地方，它們無法突破太陽風的嚴密防守，無計可施。但是在距離太陽遙遠的地方，太陽風成了強弩之末，，星際介質就要占據上風了。在距離太陽大約120個天文單位的范圍內，都是由太陽風統治的區域，這個區域也就被稱為日球層。在這里向外大約0.5個天文單位的區域內，雙方勢均力敵，這里就被稱為日球層頂。由此再向外，就是星際等離子體的天下了，這里也被稱為星際空間。實際上，早在2012年的時候，旅行者1號就已經突破了日球層頂。NASA宣布，旅行者1號成為了人類歷史上第一個進入星際空間的探測器。我們總說太空是真空環境，其實不然。這里的物質密度確實比地球大氣層內低得多，但不代表這里什么都沒有。不論是旅行者1號還是旅行者2號，都告訴我們一個現實：星際空間比我們想象的要更加混亂。從2017年開始，旅行者1號就聽到了自己周圍空間發出的詭異聲音。康奈爾大學的天文學家Stella Koch Ocker向我們描述說：這種聲音聽起來“相當微弱，而且非常單調，這是因為它處在相對比較狹窄的頻率內。此刻，我們就在探測星際介質所產生的這種微弱而又持續不斷的嗡嗡聲”。想要探測星際空間的物質，對于人類來說的確太難了。盡管知道這里存在著大量的等離子體，但由于其密度太低，又隱藏在其他恒星的光芒之中，所以科學家們在地球上很難探測到這些粒子。唯一比較可行的方法，就是通過其他天體的光在經過這些介質傳播到地球上時發生的變化，來對其性質進行推測，這個難度也不低。這就是深空探測的意義，像旅行者號這樣的探測器，可以實地進行考察——還有什么方法比這更有效呢？對于我國未來的深空探測任務來說，這也是研究的重點之一。即便如此，對于旅行者號探測器來說，探測星際介質的難度依然不小。盡管已經飛出去225億公里了，但其實距離太陽仍然不算非常遠。在這里，太陽的影響依然存在，不論是它耀眼的光芒，還是輻射出來的等離子體——在這里雖然要弱一點，但絕非全無影響。康奈爾大學的天文學家James Cordes形容說：“這些星際介質就像是安靜而又溫柔的細雨，當太陽爆發的時候，就會像是雷雨中爆發出了一次雷暴，隨后又重新沉寂為小雨的狀態。”而這樣的“細雨”，正持續不斷地在宇宙空間亂竄。研究團隊指出：這意味著在太陽系以外，這些星際介質會產生大量低水平的活動，其頻率遠比想象中的要更高。對于未來進入到這片空間的其他探測器來說，這樣的粒子是不可不防范的。至于星際介質這種持續不斷的低水平活動究竟是如何產生的，科學家們還沒有完全搞清楚。研究團隊認為，這可能是熱力學機制下導致的等離子體震蕩；除此之外，也可能是等離子體中的電子運動產生了一種名叫類熱噪聲的機制，從而產生了局部電場。不管是哪種原因，這樣的發現都具有非常重要的意義，有助于科學家們繪制太陽系日球層頂以外的等離子體密度圖。2018年的時候，旅行者2號也突破了日球層，進入星際空間。兩個探測器飛行的方向不同，可以幫助我們繪制更大范圍的星際介質密度地圖。同時，這樣的研究也能夠生動地展現星際介質和太陽風之間的相互作用。此前的研究表明，在日球層以外，太空中的電子數量反而越來越多，這是出乎意料而且令人匪夷所思的，或許旅行者號接下來的研究，能夠幫助我們找到答案。總之，太陽系日球層以外的星際空間，看似一片虛無，實則暗流涌動。這對于我們的深空探測器來說，也具有非常重要的借鑒意義，幫助我們確定更多、更具體的探測任務。根據NASA科學家的推測，2個旅行者號探測器都將在2025年左右失去全部的能源，他們也將趁最后4年時間盡可能多地收集數據。當這兩個探測器徹底退役之后，大概就要等我國的深空探測器持接力棒飛往太陽系的邊緣了吧。可以想象，在太陽系以外，有很多詭異的事情發生，等待著人類探測器去發現。當我國的深空探測器飛到那片神秘的區域時，也將用驚人的發現，讓全世界人為之感嘆。
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