旅行者2號在太陽系邊緣發現了新的謎團

旅行者號2已經在太空中航行了40年,在星系穿梭中繼續著科學觀察。

如果您覺得自己忙碌的一天夠漫長的話,就對比下NASA發射的旅行者探測器。 旅行者1號和旅行者2號於1977年發射升空,在過去的42年中,它們一直進行著太空旅行,為我們揭示著一個又一個太陽系的秘密。 在其航行的漫長歲月裡,他們給我們反饋了大量的宇宙數據。 他們的旅程即將超越太陽系中最遙遠的行星,進入星際空間:旅行者1號於2012年離開了太陽系,而去年11月,旅行者2號也緊隨其後。

“這確實是一段美妙的旅程,”旅行者號任務的首席科學家埃德·斯通在新聞發佈會上說。 “1977年發射兩艘航天探測器的任務只是探索木星和土星,隨後的一切都是循序漸進的,因為我們的旅程越來越深入太空。”

斯通及其同事在週一發表在《自然天文學》上的新研究論文中提出,旅行者2號飛出太陽系的第一批數據揭示了星際空間邊界的新特徵。 這些發現證實了旅行者2號於2018年11月5日在距離太陽119個天文單位時正式進入星際空間。

論文中進行了大量的空間數據分析,同時旅行者2號在太陽系邊緣飛行時進行了有效的測量。 它所載的儀器能夠測量宇宙射線、等離子體密度、帶電粒子和磁場的變化。

由於旅行者2號通過的邊界與旅行者1號的邊界完全不同,因此研究人員能夠更好地瞭解太陽風層的相似性和差異性,後者的作用是保護風層內的天體免受來自宇宙深處射線的危害。風層將星際空間中的大量氣體、塵埃和宇宙射線阻擋在太陽系之外。

7年前,旅行者1號穿越太陽風層的外層(即所謂的日鞘)時,就能夠對內部發生的宇宙現象進行有限的測量。

星際等離子體與太陽風產生的等離子體相遇的最外層稱為日球層頂。考慮到旅行者2號穿越之前只有一次測量日球層頂,天文學家很高興看到新的測量結果如何疊加。這兩個航天器在不同區域(旅行者1號在黃道平面的北部,旅行者2號在南部)通過邊界,這間隔了6年,但是數據表明穿越日球層頂的距離非常一致。兩種介質的密度似乎也非常相似。但是,在日球層頂的結構上有一些顯著差異。

值得注意的是,旅行者1號的等離子儀器在穿越之前就已損壞,因此無法直接確定何時太陽風產生的等離子為星際空間中的較冷物質騰出空間。但是,旅行者2號上的同一臺儀器仍在工作(我告訴過您,已經工作了42年),並使研究人員有機會第一次測量星際空間中的等離子體。

此外,在旅行者1號航行期間,星際空間和宇宙射線的磁場穿透了邊界,使之顯得比較凌亂。但是旅行者2發現了更明顯的日球層頂,其中滲透似乎較少。一旦旅行者2號越過邊界,它就會發現一些帶電粒子正洩漏到星際介質中的跡象。

旅行者2號低能帶電粒子實驗的首席研究員斯塔馬蒂奧斯·克里米吉斯說:“旅行者2號的穿越存在“洩漏”。 “換句話說,太陽氣泡中的物質以高達10億英里的距離向上遊洩漏到銀河系中。這與旅行者1號發生的情況非常不同。”

是什麼引起了這些變化?這還不清楚。有建議說太陽活動可能會影響某些差異,甚至會影響太陽系本身的固有幾何形狀。

不幸的是,沒有其他的航天器正在前往日球層頂來回答懸而未決的問題。最接近的航天器,即NASA的New Horizo​​ns,確實在2019年初探索了距離地球最遠的“世界”,但預計它沒有足夠的燃料來到達太陽系邊緣。

令人遺憾的是,儘管這兩個旅行者號探測器已經工作了42年,但為它們提供能量的鈈-238卻在逐漸冷卻。天文學家預計,在大約五年的時間內,這些探測器將永久退役。在那之前,他們應該能夠在星際空間進行更多的測量。在那之後?他們已經休息了很長時間。

血漿密度研究的合著者比爾·庫斯說:“這兩個旅行者將比地球更長壽。” “它們在銀河系中的軌道運行了50億年或更長時間。它們碰到任何東西的可能性幾乎為零。”

旅行者2號在太陽系邊緣發現了新的謎團


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