一台接近五十岁的探测器,正在逐渐颠覆人类对宇宙的理解,这就是旅行者1号。自1977年发射以来,它已经飞出约259亿公里。原本以为越远离太阳,宇宙越空旷,然而最近的数据却显示,距离越远,物质反而越密集。这一看似简单的结论,背后隐藏着一个令科学家们感到不安的事实:人类渴望探索的星际空间,可能远非我们想象中的样子。
旅行者1号刚刚离开太阳的保护层时,周围每立方厘米约有0.055个粒子,飞出后这个数字跃升至0.12,虽然听起来依然不算高,但与附近的0.03相比,增加了整整四十倍。这种密度在实验室中无法模拟,但在真实的星际空间中却逐渐增强。一开始,科学家们对此表示怀疑,担心是仪器老化导致误读,直到旅行者2号六年后经过同一边界,并发送出相同的数据,这才证实了这个结果。两艘探测器相隔数十亿公里,却看到了同一隐形的“墙”。
这座“墙”的成因与太阳的活动密切相关。太阳不仅发光发热,还不断向外喷射粒子,形成了太阳风。这股气流在飞到一定距离后与银河系深处的星际气流相遇,形成了一个巨大的气泡,将整个太阳系包裹在内。就像用吹风机吹向面粉一样,太阳的“吹风机”效应把太阳系内的尘埃推向边界,无法再推的物质就积聚在那里,形成了旅行者号所遇到的“墙根灰”。 球友会
然而,更令人担忧的是,这堵墙不仅仅是太阳清扫的垃圾,它的外面还有一片星际气体云。当太阳系在银河中旋转时,不巧地进入了这片比较密集的区域。被太阳风推着向外,外部的银河气体云又向内施压,形成了边界上的密度尖峰。
这一发现至关重要。如果仅仅是太阳的边界效应,越过这堵墙,外面可能会是空旷的,而人类未来探索仍有希望。但如果外面就是一片密集的气体云,那么无论如何设计飞船,都无法逃避这片“禁止区”。
更为棘手的是,星际介质日益密集还伴随着高能宇宙射线的增加。这些射线由超级新星爆炸等极端事件产生,能直接打断细胞中的DNA。旅行者号的数据揭示,当它穿过日球层后,周围的射线剂量明显上升。地球的生物之所以能安然无恙,多亏日球层这层保护,它能屏蔽大约70%的高能宇宙射线。换句话说,人类其实由这层保护罩护住,而外面的宇宙则像个辐射密集的危险区域。 球友会
有些人可能会问,旅行者号是如何承受这些射线的?其实,电子仪器比生物体更能抵抗辐射,且它只是在外飞行了十几年。一旦是载人飞船,宇航员根本难以承受这样的剂量。近期,旅行者1号也有仪器因为电力不足而被关闭,从而延续了其他设备的使用寿命。
有意思的是,根据NASA的计算,到今年11月,旅行者1号将与地球的距离达到一个光日的长度,这意味着地面每发出的指令需要两天的时间才能到达。这是人造物体第一次达到如此遥远的距离。
与此同时,NASA并没有停下脚步。去年,星际测绘与加速探测器IMAP成功发射,并已入轨到距离地球约150万公里的位置,开始了两年的科学任务。IMAP旨在研究太阳风和星际介质的相互作用,与旅行者号的数据相辅相成,共同勾勒出宇宙边界的全貌。 球友会
回顾1977年那两艘老飞船出发时的情景,当时的工程师们或许没想到,它们能够持续到如今,依然在为我们提供宝贵的数据。