NASA旅行者二號探測器發現星際空間比我們所想象的還要更加怪異 ...( 二 )


斯通在簡報中說:“我們正試圖了解兩種風碰撞和混合的邊界的性質 ?!薄八麄冊趺椿斓??有多少物質從氣泡內部流向外部,又有多少物質從氣泡外部流向內部?」
2012年8月25日,當旅行者1號第一次進入星際空間空時,科學家們第一次瞥見了日光層屋頂 。起初,觀察結果讓他們傷腦筋 。例如,研究人員現在知道星際磁場比預期的強大約兩到三倍,這意味著星際粒子對太陽圈施加的壓力比以前認為的大十倍 。
在美國宇航局總部擔任規劃科學家的物理學家帕特里克·科恩(Patrick Koehn)說:“這是我們第一次能夠真正體驗星際介質,所以這艘飛船是一個真正的先鋒 ?!?br /> 泄漏邊界
雖然旅行者一號顛覆了科學家的預期,但它的啟示仍然不完整 。旅行者1號測量等離子體溫度的儀器早在1980年就停止工作了 。不過,旅行者二號的等離子體儀器仍然可以正常工作,因此當它在2018年11月5日穿越日光層屋頂時,科學家可以對這個邊界有更清晰的認識 。
這使得研究人員首次觀察到,當一個物體到達距離日光層頂部不到2.3億公里時,其周圍的等離子體會變得更慢,溫度會上升,密度會變大 。在邊界的另一邊,星際介質的溫度至少有30000攝氏度,甚至高于預期 。但這里的等離子體非常稀薄且擴散,因此旅行者號探測器周圍的平均溫度仍然相當低 。
此外,旅行者2號證實了日光層的頂部是一個泄漏的邊界——它將向兩個方向泄漏 。旅行者1號在穿過日球層之前,迅速穿過了過去星際粒子在日球層上擠壓形成的卷須──就像樹根刺入巖石一樣 。但旅行者2號看到了一股低能粒子流,過去球體頂部延伸了數億公里 。
當旅行者一號進入日光層頂部13億公里以內時,另一個謎團出現了 。它進入了一個像邊界一樣的區域,在那里向外的太陽風逐漸減緩 。在穿越日光層頂部之前,旅行者2號觀察到太陽風形成了一個完全不同的層 。奇怪的是,這一層的寬度幾乎與旅行者1號看到的停滯層的寬度相同 。
“這非常非常奇怪,”科恩說 ?!斑@確實告訴我們需要更多的數據 ?!?br /> 明星續集?
要解決這些問題,我們需要對整個太陽圈有更深入的了解 。旅行者1號在太陽圈前緣附近離開,與星際介質相撞;旅行者2號沿著太陽圈的左側離開 。我們沒有關于太陽圈尾跡的數據,所以太陽圈的整體形狀仍然是個謎 。星際介質的壓力可能會使太陽環保持大致球形,但它也可能會有彗星般的尾巴或羊角面包般的形狀 。
然而,盡管其他飛船目前正在向外飛行,但未來它們將無法從日光層屋頂將數據發送回地球 。美國宇航局的新視野號飛船正以每小時5萬多公里的速度離開太陽系,將在2030年代耗盡動力,在距離太陽圈外緣不到16億公里的地方陷入沉寂 。這就是為什么航海家號科學家和其他人呼吁進行后續星際探索 。目標是一個50年的多代任務,在前往太陽風以外的未探索區域時,也可以探索太陽系的外部區域 。
約翰霍普金斯大學應用物理實驗室Tai 空系名譽主席Stamatios Cremean在一份簡報中說:“這是整個泡沫,我們只穿過其中的兩個 ?!薄皟蓚€觀測點不夠 ?!?br /> 新一代科學家渴望拿著指揮棒向前奔跑,包括在加州理工學院獲得博士學位的蘭金 。她的論文是關于旅行者1號的星際數據,斯通是她的導師 。
她說:“處理我出生前發射的航天器的最新數據真是太神奇了 。”“我真的很感謝所有在旅行者號上花了這么多時間的人 。」

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