旅行者一号和旅行者二号算是迄今为止,人类造出的飞得最远的探测器了,它们已经飞跃了太阳系的日球层顶,进入了所谓的“星际空间”。
而根据2018年旅行者2号进入“星际空间”时,身上设备传回来的数据来看,它还曾遇到“火墙”的阻挡,该“墙”温度达到了 49427℃。
旅行者2号曾经穿越日球层顶,在星际空间遭遇火墙
那么,旅行者2号算是飞出太阳系了吗?它到底遇见了什么?这个“火墙”的阻挡又是否意味着人类飞不出太阳系?
旅行者2号奔赴星际空间
旅行者2号是由美国宇航局在1977年8月20日发射进太空的一个探测器,它最初的任务是用来 探索太阳系内行星 的。截至目前,它是唯一造访过天王星和海王星的探测器,带人们目睹了冰巨行星的神奇之处。
旅行者2号造访了天王星和海王星
它的初始任务在1989年就已经完成了,不过由于一路上借助了“引力弹弓”效应,再加上身上搭载的是更长效的核电池,因此旅行者2号在完成初始任务之后,电量还特别多。于是美国宇航局的科学家们就为它安排了新的工作—— 探索星际空间 。
旅行者2号完成初始任务后,接下了新的使命
就这样,旅行者2号一路慢悠悠地在太阳系内闲逛着,终于在2018年的11月5日进入了星际空间,那时 它和太阳之间的距离达到了183亿公里 。很显然,对于旅行者2号来说,这注定是一场有去无回的旅行。
值得一提的是,在旅行者2号进入星际空间的消息被传回来之后,许多媒体将其报道为了“成功穿越太阳系”。可是事实上, 它并不算是穿越了太阳系 。
进入星际空间,并非就是穿越了太阳系
因为人类对太阳系边界的定义有很多种,第一种是 以行星轨道为边界 ,这一边界随着人们更新行星数量的历史而改变,现在已经基本不用了。第二种则是 以日球层顶为边界 ,报道旅行者2号成功穿越太阳系的媒体,应该就是以它为参照的。
这个日球层其实就是 太阳风和星际物质对垒之后的产物 ,二者在相遇之后,太阳风会将其向外推开,然后形成一个“气泡”。
当探测器穿越日球层顶之后,就意味着脱离了太阳风的影响范围,可你要说这是成功穿越了太阳系,明显有失偏颇,毕竟此时旅行者2号依旧受到了太阳引力的影响。
脱离太阳风的影响范围并非是成功穿越太阳系
因此目前科学界主要是以第三种边界定义方式为基准的,认为 只有脱离了太阳的引力控制,才算真正的离开了太阳系 。而在这种定义之下,太阳系的边界应该在奥尔特云以外。
资料显示,科学家推测距离太阳5万~10万AU处可能存在一个长周期彗星的“大仓库”——奥尔特云,它在外围包裹着太阳系。
如今,旅行者2号已经在太空当中游荡45年多了,而未来它的电池终将电量耗尽,等到那时它就会与我们失联。
旅行者2号的电池电量终将耗尽
不过还好在它穿越星际空间的时候,电量还是够用的,所以那时候它还将身上设备监测到的数据传回了地球,让人们通过这些数据,窥见了“太阳风影响边界”的情况。
这之中,旅行者2号记录的温度数据最让人震惊,其读数器现实穿越时的温度竟然达到了 49427摄氏度(89000华氏度) ,在这个温度得到验证之后,YouTube上的科普博主安东·彼得罗夫将其形容为“火墙”。
旅行者2号遭遇的火墙温度达49427℃
遭遇“火墙”阻挡,怎么没烧化?
绝大多数人在看到这个温度数值的时候,第一反应都是离谱,第二反应就是为什么这么高的温度,都没有将旅行者2号烧化?难道说这家伙拥有“金刚不坏”之身?
首先来了解一下这个所谓的“火墙”到底是什么。
咱们在上文中提到了日球层顶太阳风和星际物质之间的对抗,在这个对抗的过程中,形成了由星际等离子体组成的球形壁。事实上,人们在很早的时候,就发现了这个等离子体球形壁的存在,并且对其进行了猜测。
日球层顶太阳风与星际物质之间对抗会产生高温
比如《自然天文学》杂志上的一篇论文中就指出,这其实是“非常局部的星际介质,又名热等离子体壁,它在日球层顶附近是可变的……旅行者2号的观测表明,该地区的温度为30000到50000k,而模型观测预测温度为15000到30000K。”
既然都已经确定了温度如此恐怖,为什么旅行者2号还能够有惊无险的穿越呢?
这主要与 此处粒子密度 有关,简单来说,这个火墙其实是非常“疏松”的,甚至有些“漏风”。它就像是一块拥有大量洞眼的海绵,给了旅行者2号足够穿越的位置。
“火墙”的物质密度并不大
高能粒子没有与探测器相撞,探测器受到的温度自然达不到熔化温度,因此,即使穿越也没有被烧化,还在这种情况下记录下了这个位置恐怖的温度。
此外,通过这个比预期温度还要高的数据,人们发现了 局部性及空间当中的等离子体密度,要明显高于日球层内等离子体的密度,这说明双方对垒的情况会将这里进一步“压缩” 。
那么,如果有朝一日人类能够驾驶飞行器来到这一位置,是否可以穿越这个“火墙”呢?我们真的能飞出太阳系吗?
我们能不能飞出太阳系呢?
人类可以穿越“火墙”,飞出太阳系吗?
从理论上来说,穿越“火墙”并不是难事,因为咱们在上文中说了,火墙看起来恐怖,但是架不住粒子密度比较低。这样的话,人类驾驶的小型飞行器想穿越还是可以做到的,并不会如大家想象中那样,就像“飞蛾扑火”穿过就殒命。
由此可见,大家不必担心这个神秘的“火墙”会就此将我们困在太阳系当中。相反,我们可能还要感谢它的存在,或者说感谢太阳的所作所为。
我们可能还要感谢太阳的“所作所为”
因为比太阳辐射更恐怖的东西,其实是来自宇宙深处的各种射线,而这个等离子体组成的高墙,帮我们 屏蔽了大约70%来自宇宙深处的辐射 ,让其无法进入太阳系,这对于地球以及生活在地球上的生物来说,是一种保护。如果没有它的存在,可能生命都无法诞生,毕竟仅靠地球产生的磁场,防护作用明显会更弱。
至于能否飞出太阳系这个问题,其实本质上和“火墙”没有关联,因为我们被困在这里主要有三个原因, 第一就是太阳系太广阔、第二是人类飞行器速度慢的像乌龟、第三是咱们的寿命短的可怜。
地球上的我们被“困在”太阳系的原因有三个
想要飞出太阳系,至少要让这三个原因当中的某一个得到彻底的改变。很显然第一个是不可能了,因为我们无法改变太阳系范围太大的客观事实,所以只能从剩下两个入手。
要么造出光速甚至超越光速的飞行器,要么就将人类的寿命延长,这个延长不止是可以轻松活到100多岁,而应该是轻松活到现有极限寿命的十倍甚至百倍。那样的话,飞出太阳系才有可能会实现。
人类可以在最短时间内制造出光速飞行器