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旅行者2号探测器抵达太阳系边缘——并发送消息回地球

了解旅行者2号如何遭遇终端震波,重塑我们对太阳系探索的认知。

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没人料到它们能飞这么远。1977年夏天,当美国国家航空航天局发射两艘名为“旅行者1号”和“旅行者2号”的探测器时,科学家们希望它们在为期五年的任务中能抵达土星。然而,这些核动力探测器在发射30多年后仍在向地球发送数据,并已进入星际空间,正在穿越我们太阳系的边界。明天出版的《自然》杂志上有五篇论文(需订阅)分析了旅行者2号抵达

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一个被称为终端震波的动荡前沿时发回的数据。太阳不断向四面八方喷射粒子;这些粒子在太阳系中移动时,被称为太阳风。太阳风会与存在于整个星系中的星际等离子体发生对抗。在太阳系的尽头,太阳风最终开始减弱,其速度低于声速(相对于星际介质),形成一个大致呈球形的外壳,称为终端震波前沿。

[诺贝尔意图博客,Ars Technica]

几年前,旅行者1号在另一个区域穿过了震波,但令人困惑的是,在那个关键的过渡时期未能发回数据。这使得旅行者2号的观测尤为重要。美国宇航局表示,该探测器于去年8月31日至9月1日期间遭遇了终端震波,并令研究人员惊讶的是,它多次穿越了边界。美国宇航局戈达德空间飞行中心(马里兰州格林贝尔特)的Len Burlaga说,多次穿越表明“震波并非最简单的理论所预测的稳定结构”。“它就像海浪拍打沙滩,涨起、破碎、消散,然后重新在离岸更近的地方形成。”

[《科学新闻》]。

勇敢的旅行者2号还让研究人员感到惊讶,因为它比预期更早遭遇了震波。两艘探测器在太阳系中采用了不同的轨迹,旅行者1号飞向北方,在距离太阳约87亿英里的地方穿过了终端震波。与此同时,旅行者2号则飞向南方边缘,在约78亿英里的地方抵达了震波。研究人员表示,这表明太阳系并非圆形,而是其一侧有凹陷或挤压。

“我们过去曾认为它都是对称和简单的,”位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德空间飞行中心的や天体物理学家Leonard Burlaga说。“这真的就像一只手在推。”这种推力来自于银河系恒星系之间的磁场。旅行者项目科学家Ed Stone[美联社]表示,由于恒星爆炸产生的星际湍流,磁场在南方和北方撞击太阳系的角度不同。

现在,两艘旅行者号都已超越了日鞘,这是终端震波之前受到太阳风强烈影响的空间区域,但它们的任务远未结束。接下来,它们将穿越一个风速减缓的中间区域,并朝着日顶(heliopause)前进,那里标志着太阳系的真正边缘。麻省理工学院的John Richardson说:

“我们希望旅行者号能在大约10年后穿越日顶边界,成为首批测量太阳日鞘外部是什么的飞船。”[《电讯报》]。

图片:JPL/NASA

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