任凭人类如何努力,难出太阳系高墙!太阳系真是座“监狱”?
随着航天科技的发展,人类将许多探测器送往地球之外,通过他们近距离观察和观测太阳系中其他天体的情况,这样做的目的有我们普通人知道的,也有我们普通人不知道的。知道的部分就是人类科技的长足发展。
根据目前的资料显示,旅行者1号和旅行者2号已经在星际旅行中遨游了44年,在这44年中它们走了多远,到达了哪里?2012年旅行者一号走出了太阳系,进入了星际空间,距离地球约227.8亿公里以外,旅行者二号是否可以像旅行者一号一样走出了太阳系,进入了星际空间呢?
No.1 太阳系“监狱”
最近媒体报道说,旅行者二号在完成了旅行者一号未完成的使命,结束了对太阳系的探索观测任务后,在飞离太阳系的时候遭遇到了5万度高温的火墙阻隔,无法飞出太阳系,并由此推断人类被困在了太阳系中,太阳系就好像一座监狱一样将人类永远的囚禁在了其中。这到底是怎么回事呢?太阳系真的是人类的监狱吗?NASA喷气推进实验室的科学家们,给旅行者一号和二号都装上了等离子体波实验设备,科学家们想看看,当旅行者一号飞出太阳系的时候,会遇到怎样的天文现象?也想验证是否真的有日球层顶的存在。
那么什么是日球层顶呢?日球层顶也称为太阳风层顶,是太阳风遭遇到来自星际介质而停滞的边界,星际介质就是银河系中的氢和氦气体,太阳风在星际介质内会吹出一种气泡叫做太阳圈,在这个气泡边界的外面就是庞然巨物的星际介质了,太阳风是推不动的,而这个边界就是日球层顶,也被认为是太阳系的外层边界。
NASA说旅行者一号携带了两个高能望远镜,在过去三年里两个高能望远镜,接收到了越来越多的宇宙射线,而且这个数据从2012年的5月开始急剧上升,同时探测器还能传感到一种来自太阳的高能粒子,不过呢,这些粒子的数量在近期却不断的下降。参与旅行者项目的科学家埃德斯通说,根据这个数据,人类向星际空间派出的首个使者已到达了太阳系边缘,而它一旦进入星际空间,要抵达下一个行星系的话,将需要4万年的时间。2013年9月12日,NASA确认旅行者一号探测器已经离开太阳系,一系列相关资料证明旅行者一号已经脱离了日球层顶,进入了寒冷黑暗的恒星系空间。
既然旅行者一号已经飞出了太阳系,那为什么媒体还要说旅行者二号遇到了太阳火墙呢?
No.2 旅行者2号
当旅行者一号观测土卫六失败后,旅行者二号开始继续旅行者一号未尽使命,在1979年7月9日拜访了木星,在最接近木星云顶57万公里处掠过,这次拜访比旅行者一号多发现了几个环绕木星的环,并拍摄了一些木卫一的照片,发现木卫一上确实有火山活动,对于木星天文学家通过望远镜已经研究了好几个世纪了,而旅行者二号的发现仍然给他们带来了惊讶。
例如著名的木星大红斑风暴,旅行者二号发现这是一个以逆时针方向转动的复杂的风暴系统,同时还有一些细小的风暴和漩涡。
在对木星的几天造访中,旅行者二号还发现木星有一个暗淡而粉状的环,还发现了木卫15和木卫16两颗细小卫星。旅行者二号掠过土星后出现了一点意外,拍摄平台,因为润滑油暂时耗尽有点卡住了,调整后旅行者二号接受了新的指令,改变过去的计划。前往天王星,在旅行者二号到达天王星之前,人类对天王星的了解还是不多的。
这个太阳系中的第三大行星对着太阳黄道的是它的南极,轨道磁场和其他行星都不一样,而且天王星有27颗卫星13道环,这些星环相对较新,似乎并不是与天王星形成时一起形成的。1989年8月25日,旅行者二号拜访了海王星,也是最后一个旅行者二号造访的行星,旅行者二号探访太阳系行星的任务完成后,接下来NASA给它安排的任务是星际探索,查访太阳圈以外的太阳系究竟是什么样子?
仔细看旅行者二号接下来的航行,有些地方是颇有意思的。2018年12月10日,美国宇航局确认旅行者二号已于2018年11月5日离开了太阳系,成为第二个进入星际空间的人造物体,和旅行者一号一样,旅行者二号在飞离太阳系的时候,并没有“嗖”的一下就飞离出去,而是遇到了日球层顶的阻隔。
根据旅行者二号发回的数据,这个由来自星际空间的介质和太阳风再次激烈交锋所形成的日球层顶,是一堵温度高达3万到5万摄氏度的等离子体“火墙”。太阳系边缘日球层顶的这堵等离子体“火墙”,就像一个巨大的椭圆形的倒扣在洗碗槽中的碗,来自宇宙空间的星际介质就像水龙头流下的水,不断地冲击着碗底又被碗底弹开,形成一个水流无法侵入的区域,阻挡了70%的宇宙射线,使地球免受伤害。换句话说,这堵墙既是一道防护墙,也可以看作是一道“囚牢”的墙,因为外面进不来里面出不去。
那么问题来了,既然这堵等离子体火墙,温度高达数万度,旅行者二号怎么还是冲破了它进入了星际空间而没有被烧毁呢?这是因为这层等离子体极度地稀薄,其实温度是因为构成物质的粒子振动的动能而形成的,粒子振动越剧烈,温度就越高。尽管等离子体动辄几万度甚至几十万几百万度,但是如果它非常的稀薄,比如一立方米中只有几百几千个甚至几亿几十亿个,即使它把所有粒子振动的动能都传递给在它中间飞行的飞行器,飞行器所获得的热量还是很少的,根本无法使飞行器的温度上升,更不可能烧毁飞行器了,就像桑拿和沐浴,同样是在80摄氏度的水中,如果桑拿就没问题,因为热量稀薄,如果沐浴不要两分钟就烫熟了,那么这是不是说太阳系是“监狱”的说法就是无稽之谈呢?
No.3 奥尔特云
尽管旅行者二号已经成功跨越了火墙,看似迈入了探索宇宙的步伐,但是对于宇宙而言,它其实并没有离开地球太远,甚至仍然处在太阳系中。与宇宙动辄光年的距离相比,旅行者长达40多年的旅程实在是如同沧海一粟,渺小到可以忽略不计。我们现在认为的太阳系的边界其实就是太阳风送达的粒子所能到达的地方。专家说,太阳系的边界其实是一个名为奥尔特云的小天体聚集区,旅行者二号要飞入这个区域,还需要大约300年的漫长时间,而飞出这个区域花费时间将是更加漫长,需要3万年。
按照目前人类现有的科技水平,想要离开太阳系,最大的阻碍就是速度了。
人类目前还没有发现能够超越光速的东西,那么依据太阳系有效的引力范围和太阳系的半径为两光年的距离,按照旅行者1号和二号每秒14公里的速度航行,想要离开太阳系至少需要2万年的时间,这对于人类来说几乎是完全无法做到的事情,这还不包括宇宙射线和辐射所带来的伤害以及作用力的阻碍问题,因此航行了40年的旅行者二号在为人类带来了大量宇宙数据的同时,也在告诉我们人类并没有飞出太阳系,在短时间内还无法实现飞出太阳系的梦想。
从物质层面来说,地球的重力对于来自高维度的宇宙灵魂来说,是一个重力极大的时空,进入这里面后想要返回到来的高维度就要吃苦,就像接受刑罚一样。那么从这个层面来讲,地球所在的太阳系就是宇宙的“监狱”的说法也并不是没有道理的了,不知道大家是如何看的,欢迎大家留言讨论。