2022 年 11 月呀,中國空間站的基本架構給搭建好啦,還向全世界的科學家們開放呢,這就意味著咱們離人類的航天夢又近了一步哇。
當人類航天領域發展得正紅火的時候,有個讓人不那麽高興的訊息可能會讓大家的熱情降降溫。
人類或許永遠都沒法飛出太陽系啦,因為在那幾百億公裏遠的地方,有一道溫度高達 49427 攝氏度的火墻,把人類前進的腳步給擋住了,看樣子太陽系可能就是困住人類的「囚籠」呢。
【近5萬度的火墻】
這個火墻又叫日球層頂嘞,是太陽風能夠抵達的最遠的地兒,在這兒呢,太陽風和星際介質以及放射線會相互起作用,就形成了一道天然的屏障啦。
整體來看呢,就好像是一層包裹著雞蛋的袋子,呈現出不規則的橢圓形狀。
它的熱量主要是由太陽風和星際介質引發的震動波帶來的,因為受到這震動波的作用,裏面的分子活動特別活躍,最高能達到 49427 攝氏度。
太陽風作為「肇事者」中的一個,也成為了它的熱源之一呀。
太陽風源自太陽內部呀,只要太陽內部的粒子變得足夠活躍啦,就會跑出一種高速且穩定的粒子流呢。這種粒子流的性質跟液體、固體的運動差不多,都能給經過的區域帶來特別大的破壞呢。
因為在真空環境裏呀,太陽風能一直延伸下去呢,可要是運到星際介質那兒就會停下啦,然後就形成了日球層頂,同時呢,太陽內部的一部份溫度也被帶著一起過去了。
通常來講呀,太陽風的速度在每秒 350 千米到 450 千米這個範圍呢。對比來看,地球上 12 級台風的速度也就每秒 35 米而已,可它就已經具備了能把天地都淪陷的力量啦,太陽風的破壞力那是顯而易見的呀。
它會給沿線的天體帶來危害,就連人類在太陽系中漂浮著的航天裝置也很難逃脫。
這個時候問題就出現啦,咱跟太陽離得這麽近,為啥沒被太陽風給影響到呢?
這是因為呀,地球有個磁場在守護著我們呢,太陽風到達地球磁場的時候,就會「拐個彎走」。
不過有一部份速度很快的粒子流能穿過地球的上方,並且在極地那兒形成好看的極光。
這差不多 5 萬攝氏度的火墻跟人類沒法跨越出太陽系有啥關系呢?
【人類和日球層頂】
你得清楚哈,旅行者姐妹號先後穿過了日球層頂呢,接著就抵達了人類壓根沒涉及過的星際介質地帶啦。
要是它僅僅是溫度過高的話,那我們肯定能造出超厲害的隔熱材料,人類飛出太陽系也就是個時間早晚的事兒唄。
但有一點得搞清楚哈,航天裝置能飛出太陽系,和人類能飛出太陽系那可不一樣哦。
就好比在航天領域裏,載人航天和飛船進入太空的難度那簡直差得不是一星半點。
飛船或許能飛過由太陽風和星際介質構成的日球層頂,這是因為它的材質比較特別。然而人體是很脆弱的,別說 5 萬度的高溫了,就算 100 度的高溫也承受不了。
而且呀,要跨越那日球層頂可不單單是溫度方面的事兒呢,中間還有好多大量的震波呢,這些震波在跟物體碰撞的時候,就會形成一種沖擊波喲。
因為這種震波有穿透性,所以科學家很難去驗證它到底會給人體帶來怎樣的危害。
另外啊,日球層頂可不像大家想的那麽平靜呢。其實本質上,所謂的日球層頂就是太陽風推著星際介質能夠到達的最遠的那個地方啦。
在這兒呢,太陽風和星際介質的力達成了一種動態的平衡狀態。要是這種平衡被破壞掉了,那反饋的力可大啦,大到能把一個行星給推動呢。要是這時候飛船剛好在裏面,那肯定是很危險的呀。
【太陽系的禁錮】
得註意哈,雖說日球層頂的溫度差不多有 5 萬攝氏度呢,可因為那裏的粒子密度特別低,實際的溫度比這個數值低多啦,要是那樣的話,旅行者姐妹號早就被燒成一灘鐵水啦。
所以呢,日球層頂可以說是太陽系給人類設的一種限制啦,不過它也在很大程度上讓太陽系避免了受到有害星際介質的「打擾」。
科學研究講哈,在人類現今已經曉得的恒星系統裏頭,就只有太陽風能夠被人類直接觀測到嘞,這對人類研究宇宙的本質那可是有老鼻子大的意義啦。
另外,飛船的速度是限制人類的又一個因素。
一般來說呀,只有那種達到了第三宇宙速度的飛行物體呢,才能夠順順利利地離開太陽重力的束縛,然後來到星際空間哦。
第三宇宙的速度大概是 16.7 千米每秒,那會兒旅行者姐妹號利用了好多行星的「彈射」勁兒,還把內部的核電池都用到極限了,這才達到了這個速度呢。
人類確實有本事把飛船的速度提升到這個程度,甚至能接近光速呢,可你真的就敢坐上去嗎?
當速度超過 1 馬赫以後呀,那可就會給人體帶來特別嚴重的傷害呢,通常情況就是人在前面跑呀,魂卻在後面追著。
要是飛船載人的速度一下子就達到第三宇宙速度,那對人體的傷害可就大了去啦,搞不好你就會出現血管爆裂之類的情況呢,別說是飛出太陽系啦,能活著從地球飛出去就已經很厲害了。
所謂的光速飛船,根本就不是人能夠乘坐的呀。
要是速度太慢的話,那人們可能一輩子都沒法到達日球層頂啦,而且在這過程中還有可能被行星的重力給影響,導致偏離原來的軌域呢。
那旅行者姐妹號靠著彈弓效應,飛了好幾十載才到了日球層頂呀,一個人一輩子能有幾個幾十年呢?
不管是太慢呢,還是太快呀,好像都挺難穿越那日球層頂的,這就成了人類的最大限制啦。
從寬泛的角度來講,日球層頂不能算是太陽系的邊緣,有些科學家覺得,奧爾特雲才是太陽系真實的「外殼」。
太陽剛形成那會兒,奧爾特雲就已經存在啦。在它不斷演變的過程中,慢慢掙脫了太陽的重力束縛,還一直不停地膨大,最後從太陽那給剝離出去啦。
所以啊,奧爾特雲才是太陽系真正的「雞蛋殼」呢,它的直徑大概有 2 光年。按照現在的人類技術來看,就算坐著旅行者姐妹號飛 5000 年,也到不了那個區域哦。
人類要是走出了太陽系,好像就走進了「死胡同」。
【走出的方式】
嘿呀,人類的未來那可是充滿了各種可能呢,就跟【流浪地球】給咱展現的一樣呀,人類帶著地球去流浪這麽個想法都已經實作啦,那咱還有啥做不到的呀?
帶著地球去流浪,那確實是個離開太陽系的超棒辦法。因為地球自身帶的磁場呀,能給我們擋住留在日球層頂的風和星際介質呢。
另外,因為有地球重力的作用,即便超過了第三宇宙速度,也不用怕人類會受傷。
不過人類要是想達到電影裏的那種程度,估計所需要的時間要比電影裏展示的更久。
起碼不是完全沒可能呀,不管是行星發動機,還是太空電梯,都在理論層面驗證過可行性啦。
最後呀,最重要的一點呢,航天這領域可是跟全人類都有關系哦。要是人類沒法團結起來,一起去努力探索域外星系,那就算理論再怎麽完美,到頭來也不過是紙上談兵罷了。