新数据显示,旅行者一号可能随时离开太阳系

新数据显示,旅行者一号可能随时离开太阳系

根据探测器本身和卡西尼号航天器的最新数据,旅行者 1 号航天器可能比科学家们预想的要早得多,即将穿越我们太阳系边缘的星际边界。这一里程碑——标志着有史以来第一个离开太阳影响范围的地球出生物体——实际上随时都有可能出现。根据科学家的最佳估计,它将在 2012 年底出现。

旅行者 1 号以每小时 114,155 英里的速度远离太阳,大约 0.03 秒内可飞行一英里,能够在 15 分钟内绕地球一圈。以这种惊人的速度,该航天器每三年可飞行 10 亿英里。目前,它正在穿过日鞘,这一区域标志着从太阳喷出的巨大带电粒子泡的外边界。

科学家们不确定日鞘到底有多厚,所以他们无法准确指出航天器何时会冲破边界,即日球层顶。但新数据显示,它距离太阳可能在 100 亿至 140 亿英里之间,最佳估计约为 110 亿英里。根据《自然》杂志发表的一项新研究,旅行者 1 号距离太阳略超过 108 亿英里,因此它可能随时离开。

“旅行者一号每三年向外飞行十亿英里,所以我们可能不需要等待太久,”帕萨迪纳加州理工学院的旅行者项目科学家艾德·斯通 (Ed Stone) 说。

去年春天,旅行者 1 号上的仪器发现太阳风已经从每小时 15 万英里的速度减慢,现在已停止。具体来说,数据显示,撞击旅行者 1 号外表面的带电粒子的速度与航天器自身的速度相匹配。科学家最初认为这可能是一种异常现象,但截至今年 2 月,太阳风仍未刮起,这表明它与恒星间区域的星际磁场压力发生了碰撞。

这表明存在一个之前未曾预测过的厚厚的外太阳系过渡区,而旅行者号可能非常接近日球层顶,即太阳势力范围和星际空间之间的边界。

做出这一发现的仪器的首席研究员、约翰霍普金斯大学应用物理实验室的斯塔马蒂奥斯·克里米吉斯说:“延伸的接近零外流过渡层与预测在日球层顶急剧转变为星际流的理论相矛盾——这意味着,我们将需要再次修改我们的模型。”

这是 34 岁的旅行者号飞船在短短几周内取得的第二次新突破。上周,我们了解到,这艘飞船正在穿过磁泡泡沫,这是一种奇怪的现象,是由太阳系边缘的磁场线交叉和重新连接造成的。这些气泡会影响宇宙射线穿透太阳保护壳的速度,但目前还不清楚它们是有益的(捕获宇宙射线)还是有害的(帮助射线搭便车到达太阳和我们)。

最新数据来自旅行者号的低能带电粒子仪器(位于下图右侧的吊杆上)和卡西尼号的磁层成像仪。喷气推进实验室的新闻稿解释说,卡西尼号仪器测量从外部流入太阳系的中性原子。新的计算让科学家们估计日鞘的大小约为 110 亿英里。

旅行者二号距离地球约 90 亿英里,因此它将在其孪生兄弟之后跨越边界。

旅行者号探测器于 1977 年发射,历时数十年穿越太阳系,拍摄了木星和土星系统以及天王星和海王星的照片并进行了测量。旅行者 2 号至今仍是唯一一艘造访过这两颗遥远巨星的航天器。

该航天器利用遥远行星的引力获得动力,使其远离太阳,飞向星际空间。NASA 至今仍每天与他们保持联系。

科学家们将能够判断旅行者一号何时进入真正的星际空间,因为来自日鞘的热粒子密度应该会突然下降,并且
星际等离子体中冷粒子的密度增加。然而,没有人知道当旅行者 1 号越过这个边界时会发生什么。但听起来我们很快就能找到答案。

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