旅行者2号团队发布首个星际空间科学数据

旅行者2号团队发布首个星际空间科学数据

据最新公布的研究结果显示,旅行者2号飞船首次对星际空间进行了科学测量。

去年11月,旅行者2号穿越了日球层顶,与旅行者1号一起成为唯一离开日球层顶的人造物体。日球层顶(也称太阳风层顶)是太阳周围受太阳风影响的区域。幸运的是,旅行者2号的仪器工作状态良好,能够测量出这个遥远地区的粒子和磁场。虽然它的转型与旅行者1号有相似之处,但这些初步结果却揭示了一个以前没有观测到的空间粒子和太阳粒子相互作用的区域。

旅行者号探测器于1977年发射,每个探测器都配备了一套相同的探测太阳系外层的仪器。40多年后,这两种仪器都能很好地测量来自太阳和星际空间的宇宙射线、附近带电粒子的性质和局部磁场,旅行者2号还可以测量局部等离子体的能量。(旅行者1号的等离子体测量仪器在1980年停止工作。)所有这些数据都能让科学家们深入了解星际介质的本质。

2012年8月,旅行者1号损坏了的等离子体仪器,让科学家们很难直接测量探测器是否以及何时穿越了太阳风层顶,因为他们无法看到从太阳的热等离子体到星际介质中更冷、密度更大的等离子体的预期转变。最终,对局部电子和磁场行为的测量证实了它已经越过了边界。

在去年,旅行者2号使用了一台功能正常的等离子体仪器,对过去旅行者1号的测量结果进行了确认,并首次直观地看到了这一转变,包括等离子体密度增加了20倍。密度与旅行者1号的科学家推断的等离子体密度相似,但由于位置的不同,可能会有微小的差异。

这两个探测器的太阳风层顶交叉点与太阳的距离比较相似:旅行者1号是121.6个天文单位,旅行者2号是119个天文单位(一个天文单位相当于地球到太阳的平均距离)。旅行者任务的科学家告诉我们,尽管两个探测器之间的距离超过150个天文单位,但等离子体密度以相似的距离变化,这就表明,太阳风层顶在这两个截然不同的天空方位之间的变化并不大。

但是,两个探测器的调查结果却有很多不同之处。旅行者2号在穿过太阳风层顶时发现了磁场方向的连续变化,而旅行者1号却没有看到变化。这两次任务都发现了高能宇宙射线的数量突然增加,但旅行者2号还看到来自太阳的低能粒子。

这些类型的测量对普通人来说,可能有点稀奇古怪,但它们对于天文学家更广泛地理解空间至关重要。据推测,每颗恒星在其影响范围和局部星际介质之间都有一个类似的边界区域。

现在,旅行者号探测器正在逐渐老化。科学家们认为,应该认真考量如何定量分配旅行者号的剩余能量,使其作用最大化。研究人员仍然希望更好地了解更深的星际介质,而不是太阳粒子仍然从太阳风层顶泄漏出去的区域。他们还希望更好地理解太阳顶的形状,这种结构应该有一条长尾巴,就像彗星一样,但目前还没有发现这种尾巴的证据。

与此同时,科学家们将竭尽所能利用这些探测器。在很长一段时间内,不会再有另一个获取这一区域数据的机会了,即使今天发射了一个新的探测器,飞到太阳系的边缘也要再等上几十年。


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