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星际空间,尘埃仍未落定正文

类别:空间闪图 | 点击: | 日期:2019-11-05

原标题:星际空间尘埃仍未落定

2012年,“旅行者1号”(Voyager 1)进入星际空间,传回了非常宝贵的日球层顶数据。但是,由于探测器上的等离子体设备损坏,地球上的研究人员,根本无法收集到那次穿越的完整数据。

但现在,人类拥有了“旅行者2号”(Voyager 2)穿过星际空间的首批数据。英国《自然·天文学》杂志4日同时公开5项研究,确认了“旅行者2号”于2018年11月5日已进入星际空间,取得了科学史上又一项重要的技术成就。

当时其与地球的距离,是地球和太阳距离的119倍。

首度进入星际空间的是它

2014年9月13日,美国国家航空航天局(NASA)召开发布会正式确认“旅行者1号”飞出太阳系,进入星际空间。这是第一个进入星际空间的人造物体。

“旅行者1号”自1977年发射以来,一直在急速远离太阳。它到访过木星及土星,提供过这两颗星球及其卫星的高解像清晰照片,还曾几次转换过目标任务。而此前它最著名的事迹,是担当传播地球文化和联络其他宇宙生物的“大使”——其携带了一张镀金表面的铜质磁盘唱片,内容包括用55种人类语言录制的问候语和各类音乐、影像,其中有管平湖先生演奏的中国古琴曲《流水》。其目的,是要向地外生命们表达人类最友善的问候。

但从2012年开始有传言至2014年开发布会,“旅行者1号”的精确位置不断引发激烈争论。最终认为,“旅行者1号”约是在2012年8月25日离开了日球层怀抱,进入寒冷的星际空间。

无疑,“旅行者1号”闯入了先前没有任何探测器到过的地方,是人类宇宙探索的重要里程碑。人造设备驶入星际空间,从科学意义上来讲,标志着人类的梦想又掀开了新一页篇章,也是“星际时代”的到来。

但从科学数据收益来说,结果却不尽如人意。当时探测器上的等离子体设备已受损,科学家们并没有拿到首度穿越的完整数据。

不同寻常的第二位“旅行者”

“旅行者2号”是第二个穿越日光层边界的探测器,发射时间稍早于1977年升空的姐妹探测器“旅行者1号”,并已在太空中运行了42年。

此次5项研究,集合了麻省理工学院、加州理工学院、NASA戈达德太空飞行中心、爱荷华大学以及约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的成果,同时报道了“旅行者2号”进入星际空间时的初步测量数据,并重点比较了与“旅行者1号”穿越的异同之处。不同于“旅行者1号”,“旅行者2号”上设备的数据显示日光层的边界更薄更平滑,之后的星际磁场也更强。

其中一篇论文,麻省理工学院科学家约翰·理查德森及其同事认为,穿越日球层顶发生在不到一天的时间内,而最靠近日球层顶的星际介质比预期的更热,也更多变。

在另一项研究中,加州理工学院科学家爱德华·斯通及其同事通过观测发现,日球层顶和星际空间之间有一个层,而太阳风和星际风会在这个层中相互作用。但“旅行者1号”并未发现这个层。

研究人员们表示,综合所有结果,“旅行者1号”和“旅行者2号”的部分差异可能来自于太阳活动水平的变化,其他差异则可能与探测器运行的不同轨道有关。

我们仍未敢言了解

什么是星际空间?直到19世纪末,很多人还认为这爿广袤无垠的世界是一无所有的。

但通过观测星光,科学家发现星光穿越星际空间后会大大减弱。这表明,星际空间并不是绝对真空,那里同样有物质存在——极其稀薄的物质——平均每立方厘米的空间内仅有0.1—1个原子。

现在,通过旅行者探测器,我们对星际空间有了更丰富的认识,可惜,人类至今对其了解仍不过是九牛一毛。

可以看到,最新的一系列论文不仅确认了“旅行者2号”的穿越数据,最重要的是阐述了日球层顶的具体性质——这已经是太阳系的最外层结构,也是日光层和星际空间之间的边界。

但迄今为止,星际空间的具体性质仍有待解答;离太阳更远、尚未探索过的空间的结构也存在争议。在一篇同时发表的“新闻与观点”文章中,天文学家R·杜特伊特·斯图尔斯认为,随着旅行者探测器进一步深入星际空间,它们会探索新的区域并传回新的独特数据,而“只有它们的直接观测,才能让这些争论尘埃落定。”(记者 张梦然)

(责编:任志慧、邓楠)

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