当前位置: 华文世界 > 科学

人类真的飞不出太阳系?旅行者号遇「火墙」阻挡,温度达49427℃

2024-10-26科学

2022 年 11 月呀,中国空间站的基本架构给搭建好啦,还向全世界的科学家们开放呢,这就意味着咱们离人类的航天梦又近了一步哇。

当人类航天领域发展得正红火的时候,有个让人不那么高兴的消息可能会让大家的热情降降温。

人类或许永远都没法飞出太阳系啦,因为在那几百亿公里远的地方,有一道温度高达 49427 摄氏度的火墙,把人类前进的脚步给挡住了,看样子太阳系可能就是困住人类的「囚笼」呢。

【近5万度的火墙】

这个火墙又叫日球层顶嘞,是太阳风能够抵达的最远的地儿,在这儿呢,太阳风和星际介质以及辐射会相互起作用,就形成了一道天然的屏障啦。

整体来看呢,就好像是一层包裹着鸡蛋的袋子,呈现出不规则的椭圆形状。

它的热量主要是由太阳风和星际介质引发的震动波带来的,因为受到这震动波的作用,里面的分子活动特别活跃,最高能达到 49427 摄氏度。

太阳风作为「肇事者」中的一个,也成为了它的热源之一呀。

太阳风源自太阳内部呀,只要太阳内部的粒子变得足够活跃啦,就会跑出一种高速且稳定的粒子流呢。这种粒子流的性质跟液体、固体的运动差不多,都能给经过的区域带来特别大的破坏呢。

因为在真空环境里呀,太阳风能一直延伸下去呢,可要是运到星际介质那儿就会停下啦,然后就形成了日球层顶,同时呢,太阳内部的一部分温度也被带着一起过去了。

通常来讲呀,太阳风的速度在每秒 350 千米到 450 千米这个范围呢。对比来看,地球上 12 级台风的速度也就每秒 35 米而已,可它就已经具备了能把天地都毁灭的力量啦,太阳风的破坏力那是显而易见的呀。

它会给沿线的天体带来危害,就连人类在太阳系中漂浮着的航天设备也很难逃脱。

这个时候问题就出现啦,咱跟太阳离得这么近,为啥没被太阳风给影响到呢?

这是因为呀,地球有个磁场在守护着我们呢,太阳风到达地球磁场的时候,就会「拐个弯走」。

不过有一部分速度很快的粒子流能穿过地球的上方,并且在极地那儿形成好看的极光。

这差不多 5 万摄氏度的火墙跟人类没法跨越出太阳系有啥关系呢?

【人类和日球层顶】

你得清楚哈,旅行者姐妹号先后穿过了日球层顶呢,接着就抵达了人类压根没涉及过的星际介质地带啦。

要是它仅仅是温度过高的话,那我们肯定能造出超厉害的隔热材料,人类飞出太阳系也就是个时间早晚的事儿呗。

但有一点得搞清楚哈,航天设备能飞出太阳系,和人类能飞出太阳系那可不一样哦。

就好比在航天领域里,载人航天和飞船进入太空的难度那简直差得不是一星半点。

飞船或许能飞过由太阳风和星际介质构成的日球层顶,这是因为它的材质比较特别。然而人体是很脆弱的,别说 5 万度的高温了,就算 100 度的高温也承受不了。

而且呀,要跨越那日球层顶可不单单是温度方面的事儿呢,中间还有好多大量的震波呢,这些震波在跟物体碰撞的时候,就会形成一种冲击波哟。

因为这种震波有穿透性,所以科学家很难去验证它到底会给人体带来怎样的危害。

另外啊,日球层顶可不像大家想的那么平静呢。其实本质上,所谓的日球层顶就是太阳风推着星际介质能够到达的最远的那个地方啦。

在这儿呢,太阳风和星际介质的力达成了一种动态的平衡状态。要是这种平衡被破坏掉了,那反馈的力可大啦,大到能把一个行星给推动呢。要是这时候飞船刚好在里面,那肯定是很危险的呀。

【太阳系的禁锢】

得注意哈,虽说日球层顶的温度差不多有 5 万摄氏度呢,可因为那里的粒子密度特别低,实际的温度比这个数值低多啦,要是那样的话,旅行者姐妹号早就被烧成一滩铁水啦。

所以呢,日球层顶可以说是太阳系给人类设的一种限制啦,不过它也在很大程度上让太阳系避免了受到有害星际介质的「打扰」。

科学研究讲哈,在人类现今已经晓得的恒星系统里头,就只有太阳风能够被人类直接观测到嘞,这对人类研究宇宙的本质那可是有老鼻子大的意义啦。

另外,飞船的速度是限制人类的又一个因素。

一般来说呀,只有那种达到了第三宇宙速度的飞行物体呢,才能够顺顺利利地离开太阳引力的束缚,然后来到星际空间哦。

第三宇宙的速度大概是 16.7 千米每秒,那会儿旅行者姐妹号利用了好多行星的「弹射」劲儿,还把内部的核电池都用到极限了,这才达到了这个速度呢。

人类确实有本事把飞船的速度提升到这个程度,甚至能接近光速呢,可你真的就敢坐上去吗?

当速度超过 1 马赫以后呀,那可就会给人体带来特别严重的伤害呢,通常情况就是人在前面跑呀,魂却在后面追着。

要是飞船载人的速度一下子就达到第三宇宙速度,那对人体的伤害可就大了去啦,搞不好你就会出现血管爆裂之类的情况呢,别说是飞出太阳系啦,能活着从地球飞出去就已经很厉害了。

所谓的光速飞船,根本就不是人能够乘坐的呀。

要是速度太慢的话,那人们可能一辈子都没法到达日球层顶啦,而且在这过程中还有可能被行星的引力给影响,导致偏离原来的轨道呢。

那旅行者姐妹号靠着弹弓效应,飞了好几十载才到了日球层顶呀,一个人一辈子能有几个几十年呢?

不管是太慢呢,还是太快呀,好像都挺难穿越那日球层顶的,这就成了人类的最大限制啦。

从宽泛的角度来讲,日球层顶不能算是太阳系的边缘,有些科学家觉得,奥尔特云才是太阳系真实的「外壳」。

太阳刚形成那会儿,奥尔特云就已经存在啦。在它不断演变的过程中,慢慢挣脱了太阳的引力束缚,还一直不停地膨大,最后从太阳那给剥离出去啦。

所以啊,奥尔特云才是太阳系真正的「鸡蛋壳」呢,它的直径大概有 2 光年。按照现在的人类技术来看,就算坐着旅行者姐妹号飞 5000 年,也到不了那个区域哦。

人类要是走出了太阳系,好像就走进了「死胡同」。

【走出的方式】

嘿呀,人类的未来那可是充满了各种可能呢,就跟【流浪地球】给咱展现的一样呀,人类带着地球去流浪这么个想法都已经实现啦,那咱还有啥做不到的呀?

带着地球去流浪,那确实是个离开太阳系的超棒办法。因为地球自身带的磁场呀,能给我们挡住留在日球层顶的风和星际介质呢。

另外,因为有地球重力的作用,即便超过了第三宇宙速度,也不用怕人类会受伤。

不过人类要是想达到电影里的那种程度,估计所需要的时间要比电影里展示的更久。

起码不是完全没可能呀,不管是行星发动机,还是太空电梯,都在理论层面验证过可行性啦。

最后呀,最重要的一点呢,航天这领域可是跟全人类都有关系哦。要是人类没法团结起来,一起去努力探索域外星系,那就算理论再怎么完美,到头来也不过是纸上谈兵罢了。