旅行者號的遭遇表明,人類無法離開太陽系,即使光速也不行

芝诺乌龟 2021/04/13 檢舉 我要評論

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到目前為止,人類在太空中的足跡也僅僅出現在月球上,並未出現在更遠的星球上,因為從上世紀七十年代初開始,美國就陸續實現了多次載人登月,但在美國之後就沒有國家達成這一成就,美國自己也沒有再將步伐邁得更大,而是選擇「原地踏步」。雖然如此,但人類發射的探測器卻已經飛到了距離地球十分遙遠的地方,它們的太空使命就是探索系外空間。

最早肩負這一使命的是美國宇航局研發的「先驅者10號」和「先驅者11號」,這兩架星際探測器被人們寄予厚望,但後來在1997年與地球失去聯繫,從那之後人類便無法得知這兩架星際探測器的情況。此外,美國宇航局還在七十年代發射了旅行者一號和旅行者二號,值得慶倖的是這兩架探測器如今還能與地球保持聯繫。

那麼旅行者一號和旅行者二號最終能否飛出太陽系?據瞭解,目前飛得最遠的旅行者一號已經遇到了阻礙,什麼擋住了旅行者一號的去路呢?

太陽系的范圍到底有多大?

在討論星際探測器是否能夠飛出太陽系之前,我們首先需要明確太陽系的范圍邊界。目前科學界對太陽系的范圍有四種主要的定義,一是以行星為界,二是乙太陽風頂層為界,三是乙太陽引力影響范圍為界,四是以奧爾特雲為界。第一種定義比較容易理解,以行星為界指的是乙太陽系最靠外邊的行星為界,在2006年之前是冥王星,但現在是海王星。

早期人類對太陽系邊界范圍的認知就局限在第一種定義,後來有科學家通過研究太陽活動發現,太陽活動會釋放出的大量的高能輻射粒子,這些粒子聚集起來向外擴散的形態就像一陣風,因此被稱為「太陽風」。科學家們對太陽風進行長期的研究後,發現它的擴散范圍比海王星的軌道還要遠,但還在奧爾特雲之內。

第三種定義是乙太陽引力為參考,理論計算得出的數值是15~23萬個天文單位,一個天文單位相當於地球與太陽之間的距離。第四種定義是眾多定義中范圍第二的,因為它將太陽系外層的一個圈層當作邊界,這個圈層就是奧爾特雲。在理論上,奧爾特雲是一個包圍著太陽系的球狀雲團,裡面分佈著許多不活躍的彗星,距離太陽大約5萬~10萬個天文單位。

因此如果說以第一種定義為標準,旅行者一號和旅行者二號早在21世紀之前就已經飛出了太陽系。如果以第二種定義為標準,那麼旅行者一號早在2013年就已經飛出了太陽圈,而旅行者二號也在2018年飛出了太陽圈。但如果以最後一種定義為標準,即飛出奧爾特雲才算飛出太陽系,那麼這兩架探測器還有很漫長的路途要走。

「太陽系邊緣存在巨大‘保護罩’」的傳聞是否屬實?

據說這一傳聞最早由著名科學家特斯拉提出,他通過實驗和計算發現,太陽系邊緣可能存在一個巨大的「保護罩」,它抵擋了來自太陽系外的絕大多數星際輻射。由於當時人們普遍認為特斯拉的想法太過天馬行空了,因此他的猜想沒有得到重視。直到2012年底,NASA的科學家發現已經抵達太陽圈層邊緣的旅行者一號的前進似乎遭到了阻力。

該事件導致了傳聞中特斯拉的猜想被挖了出來,不少人認為可能是太陽系圈層外存在巨大的保護罩阻礙了旅行者一號的前進。如果該保護罩是真實存在的,它是由什麼物質構成的呢?愛爾蘭裔天文學家艾吉維斯是第一個對該保護罩進行解釋的人,他認為該區域中存在大量原形星盤碎片,即太陽系形成初期所殘留下來的碎片。

後來人類的天文觀測水準得到提高後,科學家通過觀測發現太陽系邊緣確實存在一個特殊的區域,該區域分佈了許多小天體,例如彗星、隕石、小行星等,該區域就是柯伊博帶。有科學家認為,柯伊博帶內部的小天體之間存在引力作用,而該區域存在數不清的小天體,它們形成了一張龐大的引力網路,在一定程度上能阻擋太陽系內外的物質交換。

這只是眾多猜想中的一種,還有一種猜想指出,該巨大保護罩實際上是太陽風圈層和星際輻射粒子對沖的界限。宇宙中任何恒星都會對外發出輻射,對於某一個恒星系來說,其主恒星所釋放的輻射會與恒星系之外的星際輻射在一定的區域遭遇,由於兩者的傳播方向相反,因此會形成對沖,而這個對沖的區域可能就是阻礙旅行者一號繼續前進的難題。

人類是否能夠等到探測器飛出太陽系的那一天?

旅行者一號和旅行者二號都攜帶了特製的金屬唱片,唱片中收錄了地球上許多物種和自然的聲音。這麼做的目的是讓這兩架探測器充當地球文明的使者,讓它們飛出太陽系外去傳播地球文明。如果外星文明存在,那麼他們應該可以獲取唱片中的資訊,從而瞭解到原來太陽系中還有另外一個文明。那麼人類能夠得到這一天的實現嗎?

恐怕很難,因為要讓旅行者一號和旅行者二號飛出太陽系,至少還要等上幾萬年的時間。據瞭解,目前旅行者一號的飛行速度達到每秒鐘17公里,如果它繼續以這樣的速度前進,那麼還需要三四萬年的時間才能真正飛出太陽系,而要到達太陽系的鄰居「比鄰星」還需要7萬年的時間。

人類文明史也不過兩三萬年,再加上如今地球生態遭遇了前所未有的挑戰,人類也在和病毒鬥爭,如果這些生存難題無法克服的話,那麼人類文明也將持續不了多久。還有其他方法能夠加快進程,那就是研發黑科技飛行器,但這些目前只出現在科幻小說中。

今天的分享到此結束。

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