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創造233.14億公里紀錄,旅行者1號揭示了什麼?一團物質極速飛出
2022/02/04
2022/02/04

233.14億公里,一段超越我們理解范圍的距離,是地球與太陽平均距離的155.43倍,是地球與月亮平均距離的60713.54倍,可想而知,它有多遙遠了,要知道我們通常都是以米和公里來計算,什麼時候用億公里作為計量單位了。

然而,如此遙遠的距離並非只存在于夢幻世界,現實世界中的一艘人造飛船在2022年1月15日創造了233.14億公里距離紀錄,你可能會認為這簡直是一個奇跡,但對于這艘飛船來說,幾乎天天都在創造奇跡。

創造奇跡的飛船既不是飛往另一顆近地小行星的日本隼鳥2號,也不是載著小行星礦石正在返航中的美國OSIRIS-REx號,而是正在星際介質中飛行的美國旅行者1號。

星際介質中空無一物,沒有參照物,無法襯托出旅行者1號飛船的速度有多快,只能看到旅行者1號在放大和縮小,但是旅行者1號與太陽的相對速度達到16.9995公里/秒,比正在近地軌道上的空間站速度還要快。

1977年升空,算算時間,美國旅行者1號已經在深空中飛行了整整44年,當然,旅行者1號也連續探索了44年, 在如此漫長的歲月裡,旅行者1號揭示了什麼?

揭示了太陽磁泡的真實形狀,像「豬肚」一樣

太陽是一顆球狀的恒星,那麼太陽磁場影響范圍理所當然也呈球狀,就像一個巨大的氣泡一樣,籠罩著整個太陽系,于是被稱為「太陽磁泡」,過去,科學家也一直認為太陽磁泡是球狀的,半徑約在140億公里左右。

但這並不是真的,2015年,旅行者1號穿越了太陽磁泡最外層,揭示太陽磁泡並非呈球狀,兩頭高高凸起,看起來像一個「羊角麵包」,2017年凱西尼號飛船,再次揭示了太陽磁泡,類似于一個橢圓狀的橄欖球。

但是這並不全面,2020年,美國科學家匯總了旅行者1號、旅行者2號和新視野號等多艘飛船探測資料,揭示了太陽磁泡的真實形狀,像「豬肚」一樣,一個巨大的「豬肚」,直徑超過數百億公里,完全更新了我們的認知。

一大團物質從太陽系極速飛出

2020年,旅行者1號再次揭示了一種現象:一大團物質正從太陽系內極速飛出,很快就進入了星際介質,沒過多久就超越了旅行者1號,跑到了旅行者1號的前面去了,這團物質是什麼,為何速度這麼快?

旅行者1號發現這團物質既不是外星飛船,也不是一顆流浪星球,而是一大團高速帶電粒子流。當太陽表面出現大量黑子時,就會瘋狂吹出大量高能帶電粒子流,這就是太陽風暴,帶電粒子流肉眼不可見,但是旅行者1號科學儀器卻能探測到。

知道高能帶電粒子有多快嗎?速度甚至超過800公里/秒,是旅行者1號飛行速度的47倍,所以,高能帶電粒子只用了短短一年時間,不光飛出了太陽系進入星際介質,還飛到了旅行者1號的前面,飛行距離達到了260億公里。

高能帶電粒子極速飛出,而宇宙射線粒子剛好極速飛入,兩種粒子相遇後猛烈撞擊,宇宙射線粒子被反彈回去,以接近光速的速度遠離太陽系,而高能帶電粒子也因相撞而變得停滯不前。

飛船越往外飛,粒子密度反而越大

太陽磁泡是太陽風所能影響的范圍,空間充斥著大量帶電粒子,每立方公分約4~11個,離太陽越近,粒子數量應該越多,而太陽磁泡外屬于真正的太空,應該幾乎沒什麼粒子,但真相並不是這樣。

179億公里遠的星際介質,粒子密度0.039個電子/立方公分,183億公里遠的星際介質,粒子密度0.055個電子/立方公分,185億公里遠的星際介質,粒子密度0.12個電子/立方公分。211億公里遠的星際介質,粒子密度0.13個電子/立方公分。

飛船越往外飛,粒子密度反而越大,從0.039個電子/立方公分增加到0.13個電子/立方公分,這應該是太陽磁泡將來自宇宙的粒子阻擋在磁泡層的外面,大量粒子由于速度變慢暫時堆積在太陽磁泡附近。

聽到「嗡嗡」聲

2021年,旅行者1號又有新發現,聽到星際空間中的等離子波發出了奇怪的「嗡嗡」聲,「嗡嗡」聲微弱而又單調,美國科學家推測,「嗡嗡」聲可能是高能粒子撞擊看不見氣體,激發出「嗡嗡」聲。

總結

儘管旅行者1號任務前前後後花掉了數10億美元,任務持續了44年,但是旅行者1號不光創造了多項世界紀錄,還收集到大量無價的科學資料,揭示了神秘的外太空,讓我們了解到真實星際空間的樣子,跟我們想象的完全不同。

可惜,旅行者1號就快要油燈枯竭了,2025年左右將與地球人類永別,永遠失去聯繫,不再送回任何資料,但這並不影響它的飛行路線,依靠慣性力一直飛行下去,萬年,億年,百億年。

或許地球人類已經進行外星移民了,旅行者1號還是一艘流浪飛船,穿越了浩瀚的星際空間中。

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