太阳系|两艘人类宇宙飞船进入太阳系外的奇怪空间( 二 )


旅行者1号(Voyager1)在太阳系中采取了更为直接的路线 , 于2012年进入了星际空间 , 随后旅行者2号于2018年进入了星际空间 。
目前它们分别距地球约208亿公里和176亿公里 , 它们现在正在太阳系以外的空间漂移 , 它们也正在向地球发送更多有关星际空间的数据 。
图注:汽车大小的旅行者号飞船于1977年发射升空 , 现在正在回传星际空间的数据 。
这两个老化探测器揭示了有关日球层和星际介质之间边界的信息 , 这些信息为太阳系是如何形成的、以及地球上的生命是如何形成的提供了线索 。 太阳系的边缘远非一个独特的边界 , 它实际上搅动着旋转的磁场、恒星风暴、高能粒子风暴和旋转辐射 。
随着太阳输出的变化以及我们穿过星际介质的不同区域 , 日光层气泡的大小和形状也会发生变化 。
当太阳风上升或下降时 , 它将改变气泡上的向外压力 。
2014年 , 太阳的活动激增 , 导致太阳风飓风席卷到太空 。 爆炸以每秒近800公里(每秒497英里)的速度迅速冲过水星和金星 。 经过两天1.5亿公里(9320万英里) , 它包围了地球 。 幸运的是 , 我们星球的磁场使我们免受了强大的破坏性辐射 。
一天后 , 狂暴的太阳风冲过火星 , 并通过小行星带一直向遥远的气体巨星——木星、土星、天王星和两个多月后的海王星飞行 , 它们绕太阳旋转了近45亿公里(28亿英里) 。
经过六个多月 , 太阳风终于到达了离太阳超过130亿公里(81亿英里)的地方 , 这就是所谓的“终止冲击” 。 在这里 , 推动太阳风的太阳磁场变得足够弱 , 以至于星际介质无法对其进行推动 。 太阳风到终止冲击阶段后 , 其速度以不到以前一半的速度传播 , 飓风降级为热带风暴 。
然后在2015年底 , 旅行者2到达该位置 , 取代了旅行者1 , 旅行者2大约有一辆小型汽车大小 。 该处的等离子激增由Voyager具有40年历史的传感技术检测到的 , 该传感技术由缓慢衰减的p电池供电 。
探测器将数据回射到地球 , 即使以光速 , 也要花费18个小时才能到达我们 。 天文学家只能获得旅行者号的信息 , 这要归功于大量的70米卫星天线和先进的技术 , 而当探测器于1977年离开地球时 , 这是没有想到的 , 更不用说发现了 。
图注:太阳会不断产生高能量粒子 , 称为太阳风 , 它会随着我们恒星的活动而上升和下降 。
太阳风潮到达旅行者2号 , 而当时旅行者2号仍在我们的太阳系内 。 一年多一点之后 , 垂死的风的最后喘息声到达了旅行者1号 , 旅行者1号于2012年越过星际空间 。
两种探测器采用的不同路线意味着一个在太阳平面上方约30度 , 另一个在该平面下方约30度 。 太阳风在不同的时间在不同区域到达它们 , 这提供了研究日球层顶(太阳风层顶)的性质的有用线索 。
数据显示 , 湍流边界厚达数百万公里 。 它覆盖了日球层顶表面数十亿平方公里 。
日球层顶也出乎意料地大 , 这表明星系这一部分的星际介质密度比人们想象的要小 。 太阳像穿过水面的小船一样在星际空间中切开一条路径 , 形成“弓波”并在其后伸展出一道尾巴 , 其形状可能类似于彗星 。 两旅行者探测器都是通过日球层顶的“鼻子”离开的 , 因此没有提供有关尾巴的信息 。
“旅行者号的估计是 , 日球层顶约为一个天文单位厚度(9300万英里 , 这是地球与太阳之间的平均距离) , ”普罗沃尼科娃说 , “这实际上不是普通表面 , 这是一个过程复杂的地区 , 而且我们不知道发生了什么 。 ”
不仅太阳风和星际风在边界区域造成了剧烈的拔河 , 而且粒子似乎交换了电荷和动量 。 结果 , 星际介质的一部分变成了太阳风 , 实际上增加了气泡的向外推动动力 。
尽管太阳风潮可以提供有趣的数据 , 但似乎对气泡的整体大小和形状影响很小 。 看来 , 在日球层顶以外发生的事情比在内部发生的事情重要得多 。 太阳风会随着时间的流逝而蜡化或消失 , 而不会显着影响气泡 。 但是 , 如果该气泡进入星际风较浓或较不浓的星系区域 , 则它将缩小或增大 。


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