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82億公裏外,星際飛船傳回意外發現:改變我們對太陽系外緣的認知

2024-07-15科學

雖然先鋒10號和先鋒11號探測器已經在太空中飄浮數十年,它們與地球的聯系早已斷開,其具體位置已不可考。相比之下,旅行者1號和旅行者2號依然能夠發送訊號回地球,它們已經首次進入星際空間,創下了人類探測器飛行距離的新記錄。然而,隨著能源的逐漸耗盡,這兩個探測器也將很快停止工作。

此外,目前還有一艘向星際空間進發的探測器——新視野號。與先前的幾個探測器相比,新視野號的狀況相對較好,它將能夠繼續執行較長時間,帶我們深入探索宇宙奧秘,有時它回傳的數據能夠徹底改變我們對宇宙的理解。

新視野號探測器於2006年1月9日發射,它的主要使命是近距離探訪冥王星,並進行詳細觀測。這是人類史上首次對冥王星進行近距離探測,盡管我們此前透過地面望遠鏡或其他探測器對冥王星有所了解,但對其認識仍然有限。

新視野號在人類探測器中以發射速度最快而聞名,速度達到5.8萬公裏/小時(即大約16.26公裏/秒),幾乎接近地球的第三宇宙速度。得益於經過木星的重力輔助,新視野號的速度一度飆升至每秒21.219公裏。

由於新視野號速度極快,它飛往冥王星的時間相對較短,在2015年7月14日,經過近9年半的航行,終於抵達冥王星附近,此時其飛行總距離已經達到50億公裏。如果是旅行者1號或2號等其他探測器,可能需要更長的時間到達。

在完成冥王星的近距離觀察後,新視野號繼續向宇宙深處飛行。根據美國國家航空暨太空總署最新公布的資訊,新視野號探測器在飛行過程中有了新的發現。

這些發現刊登在【天體物理學雜誌通訊】上,新視野號從距離太陽45天文單位至55天文單位(約67.5億至82.5億公裏)的飛行中,觀察到太陽系的邊緣區域——古柏帶記憶體在大量冷凍巖石小天體,表明太陽系的邊緣遠比預想的要廣闊。

在快速透過古柏帶時,搭載在新視野號上的維尼蒂亞-伯尼學生塵埃計數器(SDC)探測到的塵埃數量超出了之前的預期。科學家們認為這些塵埃是古柏帶中較大天體碰撞後形成的微小冰凍碎片。

原先科學模型預測,古柏帶小天體的密度在其深處大約10億英裏(約16億公裏)就會減少,但新視野號回傳的數據顯示,古柏帶的實際邊緣可能從之前估計的50天文單位擴充套件至80天文單位(約120億公裏),甚至更遠。這意味著在已知的古柏帶之外,可能還存在一個未探測的「超古柏帶」。

目前新視野號仍在正常執行中,預計有足夠的能源支持到本世紀40年代。屆時,它將抵達地球約100天文單位外的更深宇宙空間,可能會向我們揭示更多未知的宇宙奧秘。

然而,新視野號傳回的數據也暗示,古柏帶可能比以往認為的更廣闊,在其外可能還存在更大的奧爾特雲,這是人類尚未探索的區域。普遍的觀點認為太陽系直徑達到1光年,但實際的太陽系邊緣可能更遠。這暗示我們人類可能難以離開太陽系。

目前,飛行最遠的星際探測器是旅行者1號,它在太空中飄浮了40多年,目前位於距地球約240億公裏處。按目前的速度和方向,旅行者1號需要數萬年才能真正離開太陽系抵達下一個星系。

這些星際探測器即使在宇宙中漂浮數十萬年也不會有太大問題,但對於人類而言,如此漫長的飛行時間是不可接受的。考慮到人類壽命的限制和長時間在失重狀態下生存的困難,目前連火星登陸都尚未實作,更不用說離開太陽系了。#深度好文計劃#