真相:旅行者2號穿過了系內和系外的“碰撞”區,進入星際空間

我們知道,在我們太陽系的邊緣,來自太陽系的太陽風和系外的星際射線兩者之間互相碰撞產生了劇烈的粒子亂流。而來自美國宇航局的旅行者2號宇宙飛船剛剛好穿過了這一區域,證據表明它檢測到了這些粒子的變化,也就是說它確實已經進入了星際空間!

真相:旅行者2號穿過了系內和系外的“碰撞”區,進入星際空間

我們的太陽系被太陽風的“氣泡”——太陽風圈所包圍,相對來說比較安全,不會受到星際空間中宇宙射線的破壞。但是太陽風並對我們並不友好,炙熱的帶電粒子不斷從太陽中噴湧而出,將整個太陽系籠罩在輻射之中,使得沒有大氣層保護的任何行星上都不可能有生命存在。但是,正如來自我們太陽系邊緣的新觀察所表明的那樣,太陽風也保護著它所接觸到的一切,免受星際空間更大的破壞力。

真相:旅行者2號穿過了系內和系外的“碰撞”區,進入星際空間

當太陽風向四面八方吹向數十億英里外時,就會形成一個能量泡泡,把我們整個太陽系包圍起來。在這個氣泡的邊緣,太陽風最終與穿越星際空間的強大宇宙射線發生碰撞,那裡有一層厚厚的熱等離子體,稱為太陽風頂層。這條宇宙邊界距離太陽的距離是地球距離的120倍,也就是120個天文單位,它有助於分散和稀釋由遙遠的恆星和天體爆炸釋放的強大輻射。

現在,天文學家首次直接分析了這一區域,使用的是NASA的旅行者2號(Voyager 2)宇宙飛船一年前收集的數據。證據表明旅行者2號宇宙飛船穿過了太陽風頂層,進入了星際空間。

真相:旅行者2號穿過了系內和系外的“碰撞”區,進入星際空間

雖然旅行者2號能夠在一天左右的時間裡安全地穿越太陽風頂層,但研究人員發現,等離子體屏障比之前的研究估計的要熱得多、厚得多,並在我們的太陽系和星際空間之間形成了一道物理屏障。科學家表示,這種防護層阻止了大約70%的宇宙輻射進入我們的太陽系。

所謂太陽風頂層是兩股風(來自太陽的風和來自太空的風)碰撞的接觸面,這兩股風來自數百萬年前爆炸的超新星,只有大約30%的泡沫外物質能夠進入我們的太陽系。

真相:旅行者2號穿過了系內和系外的“碰撞”區,進入星際空間

2018年11月,美國國家航空航天局(NASA)的旅行者2號(V2)衛星穿過太陽風頂層,成為歷史上第二個離開太陽系的人造物體。而這顆衛探測器的孿生兄弟旅行者1號(Voyager 1)在2012年8月成為第一個離開太陽系的人造物體,但旅行者1號由於傳感器故障無法正確分析其是否穿過了邊界。

根據輻射數據收集的V2的星際旅行,雖然太陽風頂層厚厚的熱等離子體保護著我們的太陽系,使其免受大部分穿越太空的有害射線的傷害,但研究人員還發現,太陽風頂層的邊界並不像預期的那樣統一。畢竟,太陽風頂層的邊緣並不是一個完美的“氣泡”,而是一些多孔的孔,這些孔使得星際輻射在某些點上可以跑進我們的太陽系。

真相:旅行者2號穿過了系內和系外的“碰撞”區,進入星際空間

旅行者2號的數據在我們的太陽風頂層探測到兩個這樣的漏洞,在那裡輻射水平比正常背景水平高很多,然後又下降了。最終,當宇宙輻射水平飆升並保持這種狀態時,很明顯旅行者2號已經進入了一個新的空間區域,超出了我們太陽的範圍。

保護我們太陽系的熾熱帶電的太陽風可能並不完美,但正如旅行者2號證實的那樣,它是將我們舒適的宇宙家園與兇猛的太空荒野分隔開來的重要原因。對此,我們或許應該心存感激。


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