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旅行者2号被「火墙」阻挡,温度高达4万度,人类飞不出太阳系?

2024-08-14科学

旅行者系列是现在飞得最远的人类探测器,虽然它们可能在 2025 年就完全跟人类失联了,但在过去几年里还是传回了不少有用的数据。记录显示,旅行者 2 号曾遇到温度高达 4 万度的「火墙」阻挡。这么高的温度,是不是意味着人类飞不出太阳系呢?

接下来就从旅行者 2 号遇到的火墙、人类能否穿越火墙飞出太阳系这两方面来说说,这神秘火墙究竟是什么,人类又为什么会受到限制。首先,我们来看看这个「神秘」火墙到底是啥。

【「神秘火墙」到底是什么?】

旅行者 2 号探测器已经在外面「溜达」了快 45 年了。它出发的时候还是个朝气蓬勃的年轻人,现在都已经变成一个老态龙钟的老头子了。一开始,科学家们本来没打算让它飞这么远、这么久,但是它接二连三地顺利完成任务,而且燃料也还很充足,所以人们就改变了计划,让它接着往前走。

1977 年 8 月 20 日起飞,到 2018 年 12 月 10 日,历时 41 年,旅行者 2 号探测器终于飞离了「太阳风层」,进入了神秘的星际空间。可能有人会说,之前不是有新闻说它飞出太阳系了吗?其实这种说法不准确,严格来说,它只是飞出了太阳风的范围,还没有摆脱太阳引力的束缚。

主流科学界觉得,太阳系边界在奥尔特云那,它离太阳大概 2 光年。所以就算旅行者 2 号出了太阳风顶,也不能说它就飞出太阳系了。

根据天文学家的计算,如果「旅行者 2」号能一直顺利飞行,理论上它将在公元 8571 年飞到距离地球 6 光年的 Barnard 恒星附近,到公元 20319 年,它将飞到距离半人马座 3.5 光年的地方。

它虽然还没飞出太阳系,但作为第二个进入星际空间的探测器,还是很厉害的!当然,它在途中也遇到了很多困难和危险,最后穿越 4 万度的火墙时,更是像「鲤鱼跃龙门」一样,成败在此一举。

这道神秘火墙位于日球层顶,由于太阳不断往外发射高速等离子体,而星际空间也向太阳发射粒子流,所以这里太阳风和「星际风」呈两军对垒之势。谁也不肯让步,于是渐渐形成了这道火墙。科学家的相关发现也能证明,「火墙」确实存在。

加州理工学院天文学家 Edward Stone 和同事通过观测发现,日球层顶和星际空间之间存在一个层,太阳风和星际风会在该层中相互作用,但「旅行者 1 号」探测器没有发现这一现象。

理论上讲,日球层就像个鸡蛋,日球边界层像蛋白,火墙则像「鸡蛋壳」。它不是密不透风的墙,虽然由炙热的氢原子组成,但密度很小,所以很「疏松」。因此,旅行者 2 号才得以有惊无险地穿过。

不过,我们现在还不清楚日球层顶这道「火墙」的具体情况,只知道它不同位置的密度不一样,所以也不知道这种变化的规律。但从理论上讲,既然旅行者 2 号穿越后还能正常传回数据,就说明它应该不是阻挡人类飞出「太阳系」的障碍。那人类到底能不能飞出太阳系呢?

【飞出太阳系或许是奢望】

要理解这个问题,大家得先知道我们和宇宙的差距主要体现在哪两个方面。一是人类寿命短,宇宙范围大;二是我们身体脆弱,宇宙环境危险。换句话说,这两方面的问题解决不了,人类飞出太阳系就只能是「梦想」,甚至是空想。

下面具体说说这两方面给人类自由梦想带来的「束缚」。其一,人类寿命短暂,无法支撑我们进行「长途旅行」。还记得文章开头说的吗?旅行者 2 号离家 45 年,从「少年」变成了「老人」。

45 年的时间,对人类来说已经过去了大半辈子,毕竟你不可能一出生就坐上飞船开始这场旅行。就算你 15 岁坐上飞船,和旅行者 2 号的飞行速度完全一样,等你飞出「太阳风边界」时也已经 60 岁了。这时候你以为再飞几年就能飞出太阳系了?那你高兴得太早了,根据科学家的计算,到达这个位置后,再飞到奥尔特云还需要 300 年,然后飞出奥尔特云真正离开太阳系,可能还需要 3 万年。

人类寿命短暂,而宇宙距离漫长,这让人类飞出太阳系的希望十分渺茫。当然啦,如果未来人类能造出光速或超光速飞船,那还是有希望的,不过我们这代人应该是等不到这个「科技」出现了。

第二点是人类脆弱的身体和恶劣的星际环境。要知道,我们前面说的这道火墙,虽然看起来是阻止我们飞出太阳系的东西,但它其实是「第一道防线」。宇宙的高能粒子流和各种射线比太阳风厉害多了,所以这道火墙其实是阻挡宇宙射线进入的屏障,就像太阳「张开双臂」在保护我们一样。

要是想飞出太阳系,就得穿过这道火墙,那进入星际空间的人类就没了太阳的庇护。到时候,无数的宇宙射线会轰击我们的飞船,这辐射甚至能直接穿过飞船影响我们的身体。人类脆弱的身体在这种情况下会有啥变化呢?会不会很快就病变啊?这些咱都不知道,但情况肯定比想的还糟糕。要是这样,这哪是追求自由的旅行啊,简直是赶着「送死」。

当然,除了这两方面以外,大家对于人类能不能飞出太阳系肯定还有自己的看法。但不管怎么说,都能证明我们想飞出太阳系大概率只是空想。不过,要是旅行者 2 号能按天文学家的设想正常飞下去,带着人类的梦想最终飞出太阳系,情况也没那么糟。

【长路漫漫,无以为伴】

前面我们讲过,旅行者 2 号一开始的任务并不是探测星际空间,科学家本来觉得它最多能运行 5 年。但是靠着「引力弹弓」效应,旅行者 2 号在完成任务的路上省下了很多燃料,实现了用最少的燃料走最远的路。所以,它才能一直运行到现在,还飞进了星际空间。

然而燃料早晚会用完,而且这一天很快就会到来。科学家预测,到 2025 年,它将与地球完全失去联系,成为一个流浪探测器。而且,由于旅行者 2 号和它的兄弟旅行者 1 号的飞行角度不同,未来它可能只能独自流浪,没有伙伴。

有意思的是,看看旅行者 2 号带的「东西」,它在孤独的旅途中应该能听听唱片。确实,科学家在上面放了一张 30.5 厘米直径的铜唱片,里面有 27 首世界名曲和人类各种语言。这张唱片能保存 10 亿年左右,相信它可以陪旅行者 2 号度过漫长的流浪时光。

要是人类真的没办法飞出太阳系,那就让它带着我们的声音去寻找其他文明吧!就算人类文明最后消失了,这张唱片也至少能证明我们在宇宙中存在过!