導語
2012年8月25日,「旅行者1號」探測器成功穿越日球層頂,進入星際空間,成為人類制造的最遠探測器。
而在此之後不久,2018年12月5日,「旅行者2號」同樣成功穿越日球層頂,成為人類第二遠的探測器。
在它們進入星際空間之後,科學家對其傳回的數據進行了分析,並行現了一件非常令人震驚的事情。
在「旅行者1號」的周圍,有一團速度極快的等離子體物質,此時它們正在高速向著「旅行者1號」飛來。
那麽,這又是怎樣一回事呢?
等離子體又是什麽?
「旅行者」系列探測器。
眾所周知,太陽系中的天體之間是存在著相互作用的,不僅地球和月亮之間存在著潮汐力,甚至太陽和地球之間也存在著一定的重力作用。
在太陽的重力影響下,地球圍繞太陽運動;在地球重力的作用下,月球圍繞地球運動。
不僅如此,太陽系中的每一個行星和衛星也不能逃脫這一重力的影響。
所以,不論是在太陽系中的哪個位置,都會受到來自太陽的重力。
但是隨著距離太陽越來越遠,這一重力也會逐漸減小,最終與其他星體之間的重力相抗衡,實作一種動態的平衡狀態。
「旅行者1號」和「旅行者2號」就是美國於1977年發射的兩個探測器,專門用於探測太陽系的外層,尤其是土星和天王星,同時還要傳回其周圍的照片。
然而,在「旅行者」探測器發射之後不久,科學家們發現了更為重要的事情,那就是太陽系的邊緣以及外太空。
畢竟,在那一層空間中,中國無法觀察到任何的情況,而太陽系的邊緣又離我們太遠了,盡管距離地球最近的天體比鄰星要比太陽系的邊緣距離我們要近的多,但是比鄰星卻也要比太陽系的邊緣遠的多。
所以,在有了「旅行者」探測器之後,科學家們便將這一重任交給了它們。
讓它們前往太陽系邊緣,探索宇宙深空,觀察外太空以及星際空間是怎樣的情況。
而經過了數年的飛行之後,「旅行者」探測器終於進入了日球層頂,進入了星際空間。
然而,當科學家們開始對「旅行者」傳回的數據進行分析的時候,發現了一件令他們大為震驚的事情。
當「旅行者」探測器進入星際空間之後,便作為靜止探測器開始觀察著周圍的情況。
然而,在不久之後,科學家們便發現,在「旅行者1號」的前方慢慢出現了一層物質。
隨著時間的推移,這些物質的速度越來越快,甚至達到了每小時160萬公裏。
而當「旅行者1號」即將與這些物質相遇的時候,科學家們對其進行了仔細的觀察,結果發現這是一團等離子體。
等離子體之謎。
在太陽系中的每一個星體之間都存在著一種物質,那就是氣體。
然而,這些氣體並不是永遠都靜止的,它們有著自己的運動方式。
有些星體周圍的氣體會融合在一起,形成巨大的氣團,甚至形成星系;有些星體周圍的氣體則會隨著星體的運動而不斷地變化。
那麽,當這些氣體碰撞在一起的時候,會發生什麽事情呢?
就拿地球來說,地球周圍的氣體主要由氮氣和氧氣組成。
當地球高速運動的時候,地球周圍的空氣會變得密集,從而形成氣流。
這時候,氣流中的氣體會不斷地碰撞在一起,發出轟隆隆的聲音,並形成巨大的氣泡。
而在太陽系中的其他星體中也存在著類似的情況。
當物體高速運動的時候,星體周圍的氣體就會變得密集,從而發生碰撞。
與此同時,太陽系中的每一個星體都在不斷地高速運動。
當太陽和地球之間的距離非常近的時候,太陽便會將自己的氣體和溫度都釋放出來,形成太陽風。
而這股太陽風會隨著距離太陽越來越遠溫度和氣體密度越來越大,最終形成一種「氣膜」包裹著太陽系,日球層就是指太陽風氣膜的邊緣。
而當「旅行者」探測器穿越日球層,進入星際空間的時候,第一件事情就是開始觀測周圍星際物質,結果發現了一團等離子體。
科學家們認為,這一團等離子體正是太陽風氣膜的另一側的氣體。
「旅行者1號」穿越日球層之後,周圍的氣體會對其產生碰撞。
而當這些星體的物質碰撞在一起的時候,由於它們的速度很快,所以就會在碰撞的瞬間產生大量的熱量,從而使氣體的狀態發生了變化。
因此,這一團物質是由太陽風與外部氣體碰撞而形成的激波。
而不僅如此,在等離子體的周圍,還有著一股巨大的動量,正是因為這一動量,才使得等離子體的速度變得如此之快。
感興趣的科學家們甚至將這視為是太陽活動的一個階段,可能是太陽活動達到一定頂峰的時候,太陽風的強度會更大,從而使得等離子體的速度更快。
不僅如此,等離子體還會對周圍的物質產生作用,當等離子體與宇宙射線發生相互作用的時候,會形成一種訊號,而這個訊號引起了科學家的關註。
他們認為,雖然我們無法逃脫在地球所受到的宇宙輻射的影響,但是等離子體和宇宙射線發生相互作用時產生的訊號則可能揭示了宇宙的更多方面。
所以,科學家們開始對這等離子體進行觀察,並希望透過它們來更好的了解當前太陽活動的情況。
對人類航天的影響。
「旅行者」探測器在進入星際空間之後,就開始了漫長的任務旅途,但隨著時間的消逝,它們自身的能量也在不斷耗盡。
科學家們估計,在2030年,「旅行者」探測器將會耗盡其能量。
當然,科學家們也曾想過,他們能不能透過太陽的重力為「旅行者」探測器提供進一步的能量補充?
然而,科學家們很快就發現這一點幾乎不可能實作。
因為太陽和「旅行者」之間的距離實在是太遠了。
如果說距離太陽最近的比鄰星與太陽之間的距離為4.3光年,那麽「旅行者1號」與太陽之間的距離則要更遠,達到20光年。
這20光年是目前已知的距離太陽系最近的恒星系統,距離「旅行者1號」只有6光年遠,然而,6光年和20光年之間的差距就如同是天壤之別。
20光年意味著一束光從太陽系照射到「旅行者1號」,需要20年的時間。
而如果要從比鄰星到「旅行者1號」之間的距離,便有著無數的恒星系統在此相隔。
太陽系、比鄰星、以彌星、格令卡星、Alpha星、拉波星、巴納德星、以及「旅行者1號」所在的奧爾特雲,這之間還有著其他的星體存在。
所以,就算是光速,跨越這些星體,所需要的時間也長達數百年之久。
所以,讓太陽為「旅行者」探測器提供能量補充幾乎是不可能的事情。
科學家們還發現,激波等離子體中的粒子在接近「旅行者1號」時速度最快,可達到每小時160萬公裏。
因此,了解激波等離子體的特性和粒子動能對於科學家在航天套用中有重大的意義。
這將幫助科學家更好地理解宇宙的輻射和能量分布,也為未來更長久的航天任務提供了新的思路。
此外,科學家們還發現,當激波等離子體中粒子與宇宙射線相互作用時,會產生一種新的現象,即它們之間的相互作用會導致能量的釋放和輻射的產生。
這種現象引起了科學家的極大興趣,因為它可能與宇宙中的許多現象有關,如超新星爆炸和宇宙輻射等。
對於人類來說,大量的宇宙射線會導致癌癥、白血病和心臟病等致命的疾病,因此,對宇宙輻射的深入研究將有助於人類更好地了解宇宙並保護自身的安全。
結語
從「旅行者1號」和「旅行者2號」探測器傳回的數據來看,探測器正處於更深之處,下一步就是要進行更多的探索。
然而,就在此時,有一個令人擔心的問題出現了。
那就是「旅行者1號」作為人類制造的探測器,雖然是非常偉大的成就,但是它們終究是人類制造的,能否經受住宇宙的考驗?
畢竟,在此之前,人類也發生過一些失敗的航天任務,這些任務最終沒能成功完成。
然而,自從「旅行者」系列探測器進入星際空間之後,它們不僅成功地完成了任務,還為人類開啟了一扇了解宇宙大門。
然而,這一切都不能因為它們的能源耗盡而停止,科學家們還需要對其數據進行更深入的研究,以更好地了解宇宙的奧秘。
盡管「旅行者」探測器的任務即將結束,但是它們所傳回的數據將繼續影響著人類對宇宙的認識,並為人類航天活動提供寶貴的經驗和教訓。
「旅行者」系列探測器的成功讓人類更加堅定了探索宇宙的信心,同時也為人類航天活動提供了更加深遠的指導意義。
未來,隨著科技的不斷進步,人類將更加深入地探索宇宙的奧秘,並尋找保護人類航天活動的有效措施。