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旅行者2号遇“火墙”阻挡, 温度达49427℃! 人类真的飞不出太阳系?

作者:  时间:2022-08-16 12:34  人气:172 ℃

旅行者号两姐妹飞行了40余年,先后进入了星际空间。

然而,在这之前,它们需要突破一道“火墙”,这道“火墙”的温度在49427℃,这面墙是狭义上的太阳系边界。

太阳系的天体们

旅行者2号想要彻底离开太阳系,困难重重,这面“火墙”还不是终极阻拦。

在它之外,还有一直没有被确定的奥尔特星云。它究竟是人类失败的假设,还是确有其物,只有等旅行者号到了那里才能知道。

然而,旅行者号的电量能够支撑到那天吗?

奥尔特星云的位置

太阳系的“火墙”

旅行者2号是旅行者1号的姐妹,虽然是2号,但是它比1号早一步发射。

因为中途改道去探索天王星和海王星,所以它比旅行者1号晚一步进入星际空间。

进入星际空间的标志,就是穿越了太阳层顶,又称日球层顶。

这里是太阳风能够达到的最远边界,也是太阳相关粒子能够去往的极限。

穿越日球层顶

太阳虽然是整个太阳系质量最大的天体,占据了整个恒星系总质量的99.99%,但是组成它的主要成分却是宇宙最小的两种原子氢和氦。

太阳的表面如同一个巨大的核聚变反应堆,在这过程中,会辐射出高能粒子,以200-800千米/秒的速度飞向太阳外。

然而,受制于太阳的引力,它们最远只能到达120个天文单位远的地方,形成了大约7500万千米厚的一面“墙”。

这面墙对于太阳系说是一个保护障,它会阻挡太阳系之外的宇宙射线进入,保证了绝大部分太阳系天体的安全。

“火墙”示意图

可是对于想要飞出太阳系的旅行者号两姐妹来说,这是一个堵“火墙”。

因为墙是由高能粒子组成,本身就具有很高的温度,加上旅行者2号在穿越的过程中与其发生摩擦,最终产生的温度高达49427℃。

这个温度超过了地球核心的4000℃,甚至超过了太阳表面的6000℃。

旅行者2号在“脱了一层皮”后,于2018年完成穿越,正式进入星际空间。

接下来等待旅行者号的,又将是什么呢?

太阳系八大行星外加柯伊伯带

奥尔特星云

人类对于太阳系边界的认识,一直都在刷新。

最初,人们认为海王星就是太阳系的最外层,然后冥王星被发现了。

然后,人们以为冥王星是太阳系的边界时,冥王星被降级,逐出行星成为矮行星,并且它所在的位置叫做柯伊伯带。

人们在发现柯伊伯带之后,找到了它最外面的“天涯海角”,并认为这是太阳系最远的天体。

之后,旅行者1号和2号先后在飞越柯伊伯带之后遭遇“火墙”,这表明柯伊伯带并不是太阳系的最外层。

柯伊伯带的位置

在太阳系中,有一种天体的来历一直是迷,那就是彗星。人类的探测器已经先后光临了小行星带、柯伊伯带,却并没有发现彗星的起源地。

根据质量守恒定律,它不可能是凭空出现在太阳系内,这说明在距离太阳更远的地方,还存在着另外的区域。

早在1950年,荷兰天文学家奥尔特就曾假设,在太阳系的最外层笼罩着一片星云,它是大约46亿年前太阳系形成时期残留下来的。

这里的主要成分是氢气、氦气、尘埃以及彗星,这团星云会受到太阳引力的作用,所以某种程度上它还算做太阳系的范围。

彗星光临地球

越来越多的天文学家们相信这团星云存在,于是将其命名为奥尔特星云。

并且还通过计算得出,奥尔特星云距离太阳约50000~100000个天文单位,延展范围有大约1光年。

那么为什么我们不能用天王望远镜观测奥尔特卫星云呢?

要知道人类发射的哈勃空间望远镜拍摄到了宇宙中各色各样的星云,比如老鹰星云、创世之柱,怎么它就拍不到奥尔特星云?

人类找不到奥尔特星云的原因在于,只缘身在此云中。

著名星云创世之柱

因为星云的密度非常小,主要的成分是氢、氦气体以及少量其他原子,所以星云很容易被宇宙中的其他光给掩盖掉。

我们从太阳系向往观察,奥尔特星云会被太阳的光,以及太阳系以外的光干扰,导致天文学家无法断定那是星云还是尘埃。

想要判断奥尔特星云是否真的存在,那么我们就需要旅行者号两姐妹亲自前往。

可问题是,两位旅行者的电量还能支撑到奥尔特星云吗?

旅行者2号

即将耗尽的电池

旅行者2号虽然排名老二,但是它却比自己的姐妹旅行者1号早发射,原本它应该是第一个进入星际空间的探测器,但是因为中途改道去观测天王星和海王星,导致它的旅行脚步晚于1号。

不过旅行者2号中途的改道收获颇多,人类第一次近距离获得了天王星和海王星的数据,并且还发现了两者的很多卫星。

同时,这也耗费了旅行者2号宝贵的能量,从2010年开始,旅行者2号就在逐步关闭自己的部分功能,并在2020年以后不再传回信息。

NASA预计,旅行者2号将在2025年彻底耗尽电量。

旅行者号将在2025年后彻底消耗完电

它的姐妹旅行者1号的情况也差不多,因为略过了探索天王星和海王星的步骤,让它的电量稍微更加充裕,于是它在64亿公里的地方,为地球拍摄过一张照片,就是那张著名的0.12像素的地球。

那是一张高清的漆黑宇宙,在64万像素的照片上,地球仅仅只是一个小点,共计0.12像素。我们所有人,就生活在这枚小点上。

不过旅行者1号的电量也会在2025年耗尽,如果在这之前两姐妹没能到达奥尔特星云,就算之后到达,人类也无从知晓。

那么人类能否能飞出太阳系?

在64亿公里外拍摄的地球

飞越太阳系

NASA的工程师在设计旅行者1号和2号的时候,就相奔着飞跃太阳系设计的。

NASA利用了176年一遇的行星排布,先后利用木星、土星的强大引力作为弹弓,为两位旅行者提速,最终达到了第三宇宙速度。

即便在2025年旅行者号系列耗尽电量,它们也能依靠惯性保持目前的方向和速度,继续飞行。

按照天文学家计算出来的奥尔特星云数据,旅行者号需要大约3到4万年的时间,才能彻底飞出太阳系。

当然,不排除奥尔特星云之外还有未知的边界。

旅行者2号的引力弹弓

旅行者1号和2号还携带着黄金打造的金唱片和金名片,上面记录了人类的语言、各种动物的叫声、地球所在的位置、以及我们人类长什么样。

NASA的工程师希望在未来它们被外星文明发现,或许那个时候地球上已经没有人类了,旅行者号作为漂流瓶,证明人类曾经来过。

金唱片和金名片可以在宇宙中保留10亿年的时间。

旅行者金唱片

或许穿越太阳系对于旅行者号来说只是时间的问题,对于人类来说,一代人的寿命无法见证旅行者号离开太阳系的壮举。

人类的足迹仅仅只到了月球,某种程度上,月球属于地球的引力范围内,因此人类还没有彻底离开地球。

能源和寿命是人类目前无法克服的两个难关,即便是人类科技最先进的核电池,最大的极限也是100年左右,飞跃太阳系完全不够。

核电池原理

前苏联天文学家卡尔达舍夫曾提到,宇宙文明等级是有差距的,人类还没有达到能够在太阳系随便穿梭的程度。

人类需要实现二级文明才有能力飞跃太阳系。

理论物理学家加来道雄则预测,人类实现一级文明需要100到200年,实现二级文明需要1000到2000年的时间。

宇宙等级的提出者卡尔达舍夫

或许,就像旅行者1号和2号离开太阳系只是时间问题一样,人类离开太阳系也只是时间问题。

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