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旅行者2號被「火墻」阻擋,溫度高達4萬度,人類飛不出太陽系?

2024-08-14科學

旅行者系列是現在飛得最遠的人類探測器,雖然它們可能在 2025 年就完全跟人類失聯了,但在過去幾年裏還是傳回了不少有用的數據。記錄顯示,旅行者 2 號曾遇到溫度高達 4 萬度的「火墻」阻擋。這麽高的溫度,是不是意味著人類飛不出太陽系呢?

接下來就從旅行者 2 號遇到的火墻、人類能否穿越火墻飛出太陽系這兩方面來說說,這神秘火墻究竟是什麽,人類又為什麽會受到限制。首先,我們來看看這個「神秘」火墻到底是啥。

【「神秘火墻」到底是什麽?】

旅行者 2 號探測器已經在外面「溜達」了快 45 年了。它出發的時候還是個朝氣蓬勃的年輕人,現在都已經變成一個老態龍鐘的老頭子了。一開始,科學家們本來沒打算讓它飛這麽遠、這麽久,但是它接二連三地順利完成任務,而且燃料也還很充足,所以人們就改變了計劃,讓它接著往前走。

1977 年 8 月 20 日起飛,到 2018 年 12 月 10 日,歷時 41 年,旅行者 2 號探測器終於飛離了「太陽風層」,進入了神秘的星際空間。可能有人會說,之前不是有新聞說它飛出太陽系了嗎?其實這種說法不準確,嚴格來說,它只是飛出了太陽風的範圍,還沒有擺脫太陽重力的束縛。

主流科學界覺得,太陽系邊界在奧爾特雲那,它離太陽大概 2 光年。所以就算旅行者 2 號出了太陽風頂,也不能說它就飛出太陽系了。

根據天文學家的計算,如果「旅行者 2」號能一直順利飛行,理論上它將在公元 8571 年飛到距離地球 6 光年的 Barnard 恒星附近,到公元 20319 年,它將飛到距離半人馬座 3.5 光年的地方。

它雖然還沒飛出太陽系,但作為第二個進入星際空間的探測器,還是很厲害的!當然,它在途中也遇到了很多困難和危險,最後穿越 4 萬度的火墻時,更是像「鯉魚躍龍門」一樣,成敗在此一舉。

這道神秘火墻位於日球層頂,由於太陽不斷往外發射高速等離子體,而星際空間也向太陽發射粒子流,所以這裏太陽風和「星際風」呈兩軍對壘之勢。誰也不肯讓步,於是漸漸形成了這道火墻。科學家的相關發現也能證明,「火墻」確實存在。

加州理工學院天文學家 Edward Stone 和同事透過觀測發現,日球層頂和星際空間之間存在一個層,太陽風和星際風會在該層中相互作用,但「旅行者 1 號」探測器沒有發現這一現象。

理論上講,日球層就像個雞蛋,日球邊界層像蛋白,火墻則像「雞蛋殼」。它不是密不透風的墻,雖然由炙熱的氫原子組成,但密度很小,所以很「疏松」。因此,旅行者 2 號才得以有驚無險地穿過。

不過,我們現在還不清楚日球層頂這道「火墻」的具體情況,只知道它不同位置的密度不一樣,所以也不知道這種變化的規律。但從理論上講,既然旅行者 2 號穿越後還能正常傳回數據,就說明它應該不是阻擋人類飛出「太陽系」的障礙。那人類到底能不能飛出太陽系呢?

【飛出太陽系或許是奢望】

要理解這個問題,大家得先知道我們和宇宙的差距主要體現在哪兩個方面。一是人類壽命短,宇宙範圍大;二是我們身體脆弱,宇宙環境危險。換句話說,這兩方面的問題解決不了,人類飛出太陽系就只能是「夢想」,甚至是空想。

下面具體說說這兩方面給人類自由夢想帶來的「束縛」。其一,人類壽命短暫,無法支撐我們進行「長途旅行」。還記得文章開頭說的嗎?旅行者 2 號離家 45 年,從「少年」變成了「老人」。

45 年的時間,對人類來說已經過去了大半輩子,畢竟你不可能一出生就坐上飛船開始這場旅行。就算你 15 歲坐上飛船,和旅行者 2 號的飛行速度完全一樣,等你飛出「太陽風邊界」時也已經 60 歲了。這時候你以為再飛幾年就能飛出太陽系了?那你高興得太早了,根據科學家的計算,到達這個位置後,再飛到奧爾特雲還需要 300 年,然後飛出奧爾特雲真正離開太陽系,可能還需要 3 萬年。

人類壽命短暫,而宇宙距離漫長,這讓人類飛出太陽系的希望十分渺茫。當然啦,如果未來人類能造出光速或超光速飛船,那還是有希望的,不過我們這代人應該是等不到這個「科技」出現了。

第二點是人類脆弱的身體和惡劣的星際環境。要知道,我們前面說的這道火墻,雖然看起來是阻止我們飛出太陽系的東西,但它其實是「第一道防線」。宇宙的高能粒子流和各種射線比太陽風厲害多了,所以這道火墻其實是阻擋宇宙射線進入的屏障,就像太陽「張開雙臂」在保護我們一樣。

要是想飛出太陽系,就得穿過這道火墻,那進入星際空間的人類就沒了太陽的庇護。到時候,無數的宇宙射線會轟擊我們的飛船,這輻射甚至能直接穿過飛船影響我們的身體。人類脆弱的身體在這種情況下會有啥變化呢?會不會很快就病變啊?這些咱都不知道,但情況肯定比想的還糟糕。要是這樣,這哪是追求自由的旅行啊,簡直是趕著「送死」。

當然,除了這兩方面以外,大家對於人類能不能飛出太陽系肯定還有自己的看法。但不管怎麽說,都能證明我們想飛出太陽系大概率只是空想。不過,要是旅行者 2 號能按天文學家的設想正常飛下去,帶著人類的夢想最終飛出太陽系,情況也沒那麽糟。

【長路漫漫,無以為伴】

前面我們講過,旅行者 2 號一開始的任務並不是探測星際空間,科學家本來覺得它最多能執行 5 年。但是靠著「重力彈弓」效應,旅行者 2 號在完成任務的路上省下了很多燃料,實作了用最少的燃料走最遠的路。所以,它才能一直執行到現在,還飛進了星際空間。

然而燃料早晚會用完,而且這一天很快就會到來。科學家預測,到 2025 年,它將與地球完全失去聯系,成為一個流浪探測器。而且,由於旅行者 2 號和它的兄弟旅行者 1 號的飛行角度不同,未來它可能只能獨自流浪,沒有夥伴。

有意思的是,看看旅行者 2 號帶的「東西」,它在孤獨的旅途中應該能聽聽唱片。確實,科學家在上面放了一張 30.5 厘米直徑的銅唱片,裏面有 27 首世界名曲和人類各種語言。這張唱片能保存 10 億年左右,相信它可以陪旅行者 2 號度過漫長的流浪時光。

要是人類真的沒辦法飛出太陽系,那就讓它帶著我們的聲音去尋找其他文明吧!就算人類文明最後消失了,這張唱片也至少能證明我們在宇宙中存在過!