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49427℃!旅行者2號遇到的高溫「火墻」,會阻止人類飛出太陽系?

旅行者一號和旅行者二號算是迄今為止,人類造出的飛得最遠的探測器了,它們已經飛躍了太陽系的日球層頂,進入了所謂的「星際空間」。

而根據2018年旅行者2號進入「星際空間」時,身上設備傳回來的數據來看,它還曾遇到「火墻」的阻擋,該「墻」溫度達到了 49427℃。

旅行者2號曾經穿越日球層頂,在星際空間遭遇火墻

那麼,旅行者2號算是飛出太陽系了嗎?它到底遇見了什麼?這個「火墻」的阻擋又是否意味著人類飛不出太陽系?

旅行者2號奔赴星際空間

旅行者2號是由美國宇航局在1977年8月20日發射進太空的一個探測器,它最初的任務是用來 探索太陽系內行星的。截至目前,它是唯一造訪過天王星和海王星的探測器,帶人們目睹了冰巨行星的神奇之處。

旅行者2號造訪了天王星和海王星

它的初始任務在1989年就已經完成了,不過由于一路上借助了「引力彈弓」效應,再加上身上搭載的是更長效的核電池,因此旅行者2號在完成初始任務之后,電量還特別多。于是美國宇航局的科學家們就為它安排了新的工作—— 探索星際空間

旅行者2號完成初始任務后,接下了新的使命

就這樣,旅行者2號一路慢悠悠地在太陽系內閑逛著,終于在2018年的11月5日進入了星際空間,那時 它和太陽之間的距離達到了183億公里。很顯然,對于旅行者2號來說,這注定是一場有去無回的旅行。

值得一提的是,在旅行者2號進入星際空間的消息被傳回來之后,許多媒體將其報道為了「成功穿越太陽系」。可是事實上, 它并不算是穿越了太陽系

進入星際空間,并非就是穿越了太陽系

因為人類對太陽系邊界的定義有很多種,第一種是 以行星軌道為邊界,這一邊界隨著人們更新行星數量的歷史而改變,現在已經基本不用了。第二種則是 以日球層頂為邊界,報道旅行者2號成功穿越太陽系的媒體,應該就是以它為參照的。

這個日球層其實就是 太陽風和星際物質對壘之后的產物,二者在相遇之后,太陽風會將其向外推開,然后形成一個「氣泡」。

當探測器穿越日球層頂之后,就意味著脫離了太陽風的影響范圍,可你要說這是成功穿越了太陽系,明顯有失偏頗,畢竟此時旅行者2號依舊受到了太陽引力的影響。

脫離太陽風的影響范圍并非是成功穿越太陽系

因此目前科學界主要是以第三種邊界定義方式為基準的,認為 只有脫離了太陽的引力控制,才算真正的離開了太陽系。而在這種定義之下,太陽系的邊界應該在奧爾特云以外。

資料顯示,科學家推測距離太陽5萬~10萬AU處可能存在一個長周期彗星的「大倉庫」——奧爾特云,它在外圍包裹著太陽系。

如今,旅行者2號已經在太空當中游蕩45年多了,而未來它的電池終將電量耗盡,等到那時它就會與我們失聯。

旅行者2號的電池電量終將耗盡

不過還好在它穿越星際空間的時候,電量還是夠用的,所以那時候它還將身上設備監測到的數據傳回了地球,讓人們通過這些數據,窺見了「太陽風影響邊界」的情況。

這之中,旅行者2號記錄的溫度數據最讓人震驚,其讀數器現實穿越時的溫度竟然達到了 49427攝氏度(89000華氏度),在這個溫度得到驗證之后,YouTube上的科普博主安東·彼得羅夫將其形容為「火墻」。

旅行者2號遭遇的火墻溫度達49427℃

遭遇「火墻」阻擋,怎麼沒燒化?

絕大多數人在看到這個溫度數值的時候,第一反應都是離譜,第二反應就是為什麼這麼高的溫度,都沒有將旅行者2號燒化?難道說這家伙擁有「金剛不壞」之身?

首先來了解一下這個所謂的「火墻」到底是什麼。

咱們在上文中提到了日球層頂太陽風和星際物質之間的對抗,在這個對抗的過程中,形成了由星際等離子體組成的球形壁。事實上,人們在很早的時候,就發現了這個等離子體球形壁的存在,并且對其進行了猜測。

日球層頂太陽風與星際物質之間對抗會產生高溫

比如《自然天文學》雜志上的一篇論文中就指出,這其實是「非常局部的星際介質,又名熱等離子體壁,它在日球層頂附近是可變的……旅行者2號的觀測表明,該地區的溫度為30000到50000k,而模型觀測預測溫度為15000到30000K。」

既然都已經確定了溫度如此恐怖,為什麼旅行者2號還能夠有驚無險的穿越呢?

這主要與 此處粒子密度有關,簡單來說,這個火墻其實是非常「疏松」的,甚至有些「漏風」。它就像是一塊擁有大量洞眼的海綿,給了旅行者2號足夠穿越的位置。

「火墻」的物質密度并不大

高能粒子沒有與探測器相撞,探測器受到的溫度自然達不到熔化溫度,因此,即使穿越也沒有被燒化,還在這種情況下記錄下了這個位置恐怖的溫度。

此外,通過這個比預期溫度還要高的數據,人們發現了 局部性及空間當中的等離子體密度,要明顯高于日球層內等離子體的密度,這說明雙方對壘的情況會將這里進一步「壓縮」

那麼,如果有朝一日人類能夠駕駛飛行器來到這一位置,是否可以穿越這個「火墻」呢?我們真的能飛出太陽系嗎?

我們能不能飛出太陽系呢?

人類可以穿越「火墻」,飛出太陽系嗎?

從理論上來說,穿越「火墻」并不是難事,因為咱們在上文中說了,火墻看起來恐怖,但是架不住粒子密度比較低。這樣的話,人類駕駛的小型飛行器想穿越還是可以做到的,并不會如大家想象中那樣,就像「飛蛾撲火」穿過就殞命。

由此可見,大家不必擔心這個神秘的「火墻」會就此將我們困在太陽系當中。相反,我們可能還要感謝它的存在,或者說感謝太陽的所作所為。

我們可能還要感謝太陽的「所作所為」

因為比太陽輻射更恐怖的東西,其實是來自宇宙深處的各種射線,而這個等離子體組成的高墻,幫我們 屏蔽了大約70%來自宇宙深處的輻射,讓其無法進入太陽系,這對于地球以及生活在地球上的生物來說,是一種保護。如果沒有它的存在,可能生命都無法誕生,畢竟僅靠地球產生的磁場,防護作用明顯會更弱。

至于能否飛出太陽系這個問題,其實本質上和「火墻」沒有關聯,因為我們被困在這里主要有三個原因, 第一就是太陽系太廣闊、第二是人類飛行器速度慢的像烏龜、第三是咱們的壽命短的可憐。

地球上的我們被「困在」太陽系的原因有三個

想要飛出太陽系,至少要讓這三個原因當中的某一個得到徹底的改變。很顯然第一個是不可能了,因為我們無法改變太陽系范圍太大的客觀事實,所以只能從剩下兩個入手。

要麼造出光速甚至超越光速的飛行器,要麼就將人類的壽命延長,這個延長不止是可以輕松活到100多歲,而應該是輕松活到現有極限壽命的十倍甚至百倍。那樣的話,飛出太陽系才有可能會實現。

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