旅行者一号已经飞了44年,还得再飞3万年,太阳系边界在哪?
2006年,冥王星正式被从行星行列中除名,从此太阳系只剩下八大行星。
作为内侧第三颗岩石金属行星,人类所处的地球可以说是太阳系内空间环境最优越的星球,适当的温度和厚实的大气,以及日日夜夜都在偏转高能粒子的磁场,一起让地球目前成了太阳系内唯一存在生命的星球。
而1977年从地球启程的旅行者一号,最初的目的就是去探索太阳系外侧行星,也就是木星,土星,天王星和海王星。在圆满完成一系列探测任务后,旅行者一号逐步关闭了各项科学仪器,开始进行最后一项任务:向太阳系外航行。
2013年9月13日
NASA在深夜面向全球召开了新闻发布会,宣布自1977年出发,飞了36年的旅行者一号正式突破了120个天文单位外的太阳系日球层,进入到了太阳风以外的星际空间,开始直面来自宇宙的高能粒子们。
然而互联网时代的信息畸变,让这则消息漂洋过海来到中国后变成了:NASA宣布旅行者一号正式飞出太阳系,进入星际空间。
这很明显是错的
因为直到2021年的今天,天文学界其实都还不清楚太阳系边界在哪,是什么样子。
旅行者一号飞出的120个天文单位外的日球层,只不过是太阳风的保护范围,作用是屏蔽来自宇宙深处的高能粒子,而代表太阳系”边缘“的奥尔特云距离太阳5万到10万个天文单位,旅行者一号现在才飞了141个天文单位而已。
目前的理论认为,由于太阳引力360度无死角影响着周围时空,所以太阳系的边界也应该是个球的形状,而不是我们想象中的扁平圆盘状,这种球形的性质还决定了,从地球出发不论朝哪个方向飞,都需要同样的距离才能飞出太阳系,这也是为什么探测器不垂直于太阳系黄道面,直接向上飞的原因。
太阳作为一颗中等质量的黄矮星,其引力强度大致能影响半径一光年内的物质,一旦超过一光年,太阳的引力就会弱于宇宙中其他天体的引力,如果以引力为评判太阳系边界的标准的话,旅行者一号还得再飞3万年,才能离开太阳系。
但这注定是一场孤独的行为艺术
因为旅行者一号注定就是一艘不会返航的飞船,它所承载的”遇到外星文明“的使命,也只是当时人们的一厢情愿。
作为一架上世纪70年代的老探测器,现在已经没有任何额外动力,只能靠惯性滑行的旅行者一号速度只有16.9km/s,看起来是勉强超过了太阳系16.7km/s的逃逸速度,有望3万年后飞出太阳系。
但细究起来完全不是这样,因为日球层外来自宇宙深处的高能粒子,一直在不断减缓旅行者一号的飞行速度,尽管这种减缓效应很弱,但日积月累也足够把它的速度降到第三宇宙速度以下了,而一旦旅行者一号速度低于16.7km/s,它就会成为有史以来人类制造过的最远的人造卫星,在太阳系边缘绕太阳公转。
把一个不可能完成任务,交给一架技术简陋的探测器,寄希望于它能在遥远的未来被外星文明捕获,这就是旅行者一号的使命,也是它永远不可能完成使命。
以现在的眼光来看,旅行者一号采用的技术可以说是达到甚至超出了所处时代的极限,但也仅此而已了,因为今后的宇航技术完全是向另一个方向发展的,旅行者一号那种借助行星引力弹弓加速的技术,只是推力不够情况下的权宜之计罢了,不可能成为主流。
只有发展可控核聚变,实现大规模无工质推进,人类文明才能冲出太阳系,走向宇宙。
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