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人類能否離開太陽系?探測器離開太陽系時,遭遇4萬度“火牆”

2021-11-05由 科學雜刊 發表于 歷史

旅行者2號已經來到了太陽系的邊緣,卻發現這裡的溫度已經高達4萬多攝氏度,就像一個被“火牆”所圍住的空間,它究竟是什麼呢?太陽系難道是人類的牢籠嗎?

1977年8月20日,NASA分別發射了旅行者1號和2號。

2008年,旅行者2號傳回的資料表明,它已經到達了日球層的邊緣,也就是太陽風粒子能夠到達的最遠之處,按照太陽粒子所影響到的範圍來判斷,那麼此時旅行者2號已經來到了太陽系的邊緣。旅行者2號傳回的資料,讓科學家感到匪夷所思,因為此時顯示出的宇宙空間,溫度已經高達4萬多攝氏度,就像一個被“火牆”所圍住的空間。

人類能否離開太陽系?探測器離開太陽系時,遭遇4萬度“火牆”

這個神秘的“火牆”究竟是什麼呢?

其實,在2018年旅行者2號到達這個“火牆”區域之前,旅行者1號也搶先一步到達這個範圍,只是方向不一樣,但由於1號和2號所攜帶的探測儀器不同,所以當時傳回的資料,並沒有引起科學家的關注。直到2號探測器上,由於攜帶了可以專門用來監測太陽粒子,以及捕捉其它宇宙射線的裝置,所以科學家們才發現這令人驚訝的資料。資料表明,該“火牆”產生的區域,距離地球約為180億公里。

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科學家透過分析,認為這個“火牆”可能是由太陽風粒子,與來自外界的星際輻射粒子,相互碰撞所產生的。通俗講,太陽發生的高能粒子,會以“太陽風”的形式向太空四面八方擴散,當有天體在“太陽風”經過的路線時,這些高能粒子要麼被直接吸收,要麼被天體的磁場引導反彈,又或者在天體磁場兩極聚集。而沒有被吸收的部分高能粒子,則會以線路繼續傳播,直至來到太陽系的邊緣。

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隨著高能粒子與太陽距離的逐步加大,粒子的能量密度也會隨之減弱,當到達一定程度之後,就會與來自太陽系外的星際粒子勢均力敵,從而在對沖的作用下,大量粒子在這個區域內發生“聚集”,形成了一道“高能粒子牆”,包裹在太陽系的外圍區域,科學家將這個區域命名為“太陽風層”,這是太陽高能粒子所能到達的最遠邊界。

正是由於這樣一堵“牆”的存在,使得來自太陽系之外的星際高能粒子,也很難侵入到太陽系的內部,透過計算,科學家估測大約有70%的星際輻射粒子被擋在“牆外”,這對於太陽系內,特別是地球磁場和大氣層的穩定,以及生命的形成和發展,起到了極為重要的保障作用。

4萬多度的高溫,但為何旅行者2號並沒有灰飛煙滅呢?

4萬多攝氏度的溫度的確是非常高的溫度,比如太陽表面的溫度才6500攝氏度,科學家們推測,如果飛行器在接近太陽一定距離後,會因高溫在短時間內發生氣化。那麼,事實上並不是這樣,溫度是用來衡量微觀粒子運動劇烈程度的一個物理量,也就是說,微觀粒子運動速率越快,那麼表現出來的溫度就越高,通俗地講,當100個粒子和1000個粒子運動速率完全一樣時,那麼所表現出來的溫度,其實是一樣的,但是從整體來看,1000個粒子所具有的總能量,肯定要比100個粒子的高。

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這好比,我們能夠在60度的汗蒸房裡呆上一個小時,而在60度的熱水中就很難堅持,是一樣道理。在180億公里處,星際空間中的物質密度極低,雖然微觀粒子的運動速度很快,但由於數量非常少,所以旅行者2號所受到的熱量衝擊,其實是非常小的。

2018年底,2號探測器繼續發回資訊,此時的資料顯示,周圍環境中的輻射粒子濃度,已經大幅下降,這也表明2號已經順利穿過了這個“火牆”。

那麼太陽系,是否是人類的牢籠?

因為以太陽系有效的引力範圍來看,太陽系的半徑為2光年,而以目前旅行者1號和2號平均每秒14公里的行進速度,要脫離太陽系範圍,從地球算起至少需要2萬年的時間,人類壽命區區不過百年,如果按照這個速度行進的話,想要走出太陽系絕無可能。

人類能否離開太陽系?探測器離開太陽系時,遭遇4萬度“火牆”

NASA上個世紀發射了四顆星際探測器,本世紀發射了一顆,目前最遠的就是旅行者1號了,它已經飛行了42年,距離地球大約220億公里,這相對於1光年的距離來說,簡直微不足道,按照它一直以來的速度,如果要飛出太陽系大約是17600年,哪怕是最近的一個目標,也在4。22光年外的比鄰星,飛到那裡大約需要74400年。

很難想象,這幾萬年的時間有多漫長,1萬年前我們還處在石器時代,誰又能知道1萬年以後人類文明會發展成什麼樣?也許滅絕了也說不準。

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1光年的距離,對人類目前來說,完全是一座無法翻越的大山,這比任何的牢籠和枷鎖都可怕。我們要知道,可觀測宇宙直徑是930億光年,而現在的人類,連跨越1光年都不可能做到。即使人類也可以飛出太陽系,那麼還有更加浩瀚的銀河系,其直徑大約有20萬光年,而太陽系距離“銀心”差不多有2。6萬光年。

可以說,哪怕人類即使離開了太陽系,那麼屆時銀河系,又變成了新的牢籠,如果按照這樣的思維方式,人類文明就是永遠都生活在牢籠之內。很難想象,那些發達的外星文明,是如何進行星際旅行的,難道真的有蟲洞穿越這種技術?

朋友們,你們怎麼認為?請在評論中寫下你們的看法。

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