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人类或被困在太阳系?旅行者2号飞了46年,遭遇49427­°C“火墙”
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2023.09.05 海南

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现代科学认为,我们的宇宙诞生于138亿年前,在138亿年前,有一颗奇点发生了爆炸,奇点是一个质量无限大、能量无限大、热量无限大、密度无限大、体积无限小的点,这个点爆炸以后,宇宙快速的向四周膨胀,经过138亿年的时间,宇宙才膨胀成我们现在看到的样子,宇宙中的天体都是在宇宙大爆炸之后产生的,我们的地球就是宇宙中的一颗行星,不过地球和其它行星最大的区别在于,地球诞生了生命,生命的出现给地球增添了很多色彩,尤其是人类出现以后,解开了地球上很多 的奥秘,现在人类已经能够走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度很快。

当人类走出地球之后,人类的好奇心被宇宙的浩瀚所吸引,人类想要知道宇宙到底有多神秘,在宇宙中除了地球生命之外是不是还存在外星生命?带着这些疑问,人类走上了探索宇宙的道路,为了探索宇宙奥秘,科学家发射了很多先进的探测器,其中最著名的就是旅行者1号和旅行者2号探测器,而且这也是离我们最远的星际探测器,旅行者2号探测器在1977年8月20日发射升空,而旅行者1号探测器晚了大概半个月,在1977年9月5日发射升空,虽然它们已经是40多岁的高龄了,但是它们目前仍有部分设备正常运行,还时不时传回一些信号,科学家通过旅行者1号和2号传回的数据,对太阳系有了更多的了解。

这两个探测器本名为水手11号和水手12号,尽管这两颗探测器发射时间仅仅间隔半个多月,但实际上,这两颗探测器的探测任务存在着很大的不同,而且运用的技术也存在差异,严格来说,旅行者2号要比旅行者1号更加优秀,旅行者1号和旅行者2号在出发前,都包括了探索太阳系的行星,卫星以及它们的磁场和放射带等,两者先后经过了木星、土星、天王星、海王星,并且提供了详细的关于这些行星和卫星的信息,“旅行者一号”和“旅行者二号”采用了相同的硬件设计,所不同的只是飞行轨迹不一样。比较有意思的是“旅行者一号”要晚于“旅行者二号”发射,但采用了更快的轨道,所以它也比“旅行者二号”更早离开日球层,进入星际空间。

在发射旅行者1号和2号探测器之前,科学家还在探测器上面安装了金唱片,这个金唱片是利用特殊材质做成的,能够保持10亿年之久,在这个金唱片上面,刻录了地球的位置、人类的声音、大自然的声音、动物的声音等等。科学家当时在设计金唱片的时候,考虑到外星文明的语言和我们的语言是不一样的,因此NASA当时利用了宇宙中最常见的氢元素发明了一种通用秘钥,在金唱片的右下角配备了图片说明,科学家认为,任何有宇航能力的太空文明都应该了解这种过渡辐射周期是0.7纳秒,封面其余照片都是用这个0.7纳秒作为基本单位,科学家将它称为是氢钟,如果外星文明能够正确使用这个金唱片,那么它们会听到55种不同的语言和其他的声音,这个金唱片就相当于一个漂流瓶一样,带着人类的希望在宇宙中飞行。

在发射之前,NASA已经给旅行者1号制定好了探测目的,依次是木星、土星、天王星、冥王星,在1977年12月10日,旅行者1号进入了小行星地带,小行星地带位于太阳系内介于火星和木星轨道之间,根据科学家的研究,这里是小行星最密集的区域,大约存在50万颗小行星,在1978年9月,旅行者1号探测器离开了火星和木星之间的小行星地带,经过一年的时间,旅行者1号探测器穿过火星、木星之间剩余3亿公里的空旷区域,在1979年3月5日,在距离木星27.5万千米的地方和木星会和,在旅行者1号探测器靠近木星之后,拍摄到了木星极其卫星照片并且传回了地球。

通过这些照片,科学家发现了木星光环,而且还发现了木星背阳面的极光,除了这些之外,木星上面还有巨大的红斑,这个红斑的体积比地球还要大,科学家认为这个大红斑是木星内部温度最高的部分呈柱状的漩涡不断朝外喷射的地方,柱状的漩涡和大气中的甲烷、氨等物质产生的化学作用,从而形成了橘红色的气态物质团,在1980年11月的时候,旅行者1号抵达土星,人类第一次看到了美丽的土星光环,在1980年12月14日的时候,旅行者1号探测器在观测土卫六的时候,发现了土卫六拥有浓密的大气层,原本旅行者1号探测器观测完土星之后,应该去观察天王星和冥王星。

但是由于在靠近土星时受到了额外的引力影响,于是它偏离了原来的轨道,从那之后旅行者1号探测器再也无缘探测天王星和冥王星,旅行者2号探测器是唯一造访过天王星和海王星的探测器,它带人类目睹了冰巨行星的神奇之处,它的初始任务在1989年的时候就完成了,不过由于一路上借助了引力弹弓效应,所以NASA给它安排了很多任务,1986年1月24日,NASA的旅行者2号在经历了8年半漫长旅行后,即将到达天王星,旅行者2号在距离天王星云顶50600英里的范围内,旅行者2号在这此期间进行了我们迄今为止对这颗行星的唯一近距离数据采集,通过采集的数据我们能够知道,天王星有两个新的环、11个新的卫星,行星温度达到了零下214摄氏度。

1989年8月25日,旅行者2号从其最后一个主要目标海王星的身旁飞过,由于在这之后不再需要对其它天体进行探测,因此任务团队控制探测器尽可能靠近海王星,并创造机会让旅行者2号从海王星的卫星特里坦附近约4万公里经过,在这个过程中,科学家发现了之前未知的海王星光环,以及多颗海王星的卫星,之后旅行者2号朝星际空间飞去,旅行者2号探测器在2018年进入星际空间时,突然发现太阳风的速度急速下降,还发现在太阳系的边缘存在一个“火墙”,温度高达49427摄氏度,这到底是怎么回事呢?科学家在对旅行者探测器在距离地球大约180亿公里的宇宙深处传回的太阳系日球层数据时,发现在日球层存在一些温度达到53000至89000华氏度(29427至49427℃)的超热等离子体屏障。

从温度来看,这个“火墙”的确是很高温,要知道,太阳系的不明温度也只有6000℃左右,而太阳系边缘的“火墙”温度接近5万℃。看到这里,相信很多人都会产生一个疑问,这么高的温度,旅行者2号难道不会融化吗?其实这里需要区分温度和热量,从微观角度来说,温度是微观粒子的热运动剧烈程度,无论粒子多么稀薄,只要剧烈运动温度越高,但当粒子稀薄的时候热量就很低,就像是相同温度的水和水蒸气,带给我们的热量是不同的,这意味着密度越小热量会越小。比如说2018年发射的帕卡太阳探测器,设计耐温极限根据不到2000摄氏度,但是太阳日冕层的温度达到了200万摄氏度。

不过帕克太阳探测器穿越它自身温度值高达1500摄氏度,主要是因为粒子的密度很低,即使温度再高,但是它的热量很低,根据科学家的研究我们能够知道,在距离地球180亿公里的星际空间中,物质的密度非常低,聚集在一起的粒子数量很少,因此无法形成阻力很强的屏障,旅行者2号实际上受到的热量冲击非常小,就如同一堵泡沫墙,很容易就穿过去了,这就类似于我们平时蒸桑拿,我们在80度的环境中,可能不会觉得很热,但是如果在80度的水中,就会感觉到非常烫,这就是为什么旅行者2号能够顺利的穿越火墙的原因,其实困住旅行者1号和2号的根本原因并不是这个高温火墙。

曾经科学家认为,冥王星是太阳系的边缘,但是后来科学家经过研究发现,冥王星并不是太阳系的边缘,奥尔特星云才是太阳系的边缘区域,只有飞出奥尔特星云,才算是真正的飞出了太阳系,在20世纪50年代,奥尔特提出了一个非常大胆的猜测:在太阳系的最外围,还存在着一个巨大的球体气体云,也就是所谓的奥尔特星云,此星云是一个巨大的冰库,里面不仅仅包含了大量的碎冰、冰块、还有大量的甲烷,它的半径达到了15万亿千米,这个半径是地球到太阳距离的10万倍,是传统认知太阳半径的300多倍,它受到太阳引力的束缚,所以依然是太阳系的一部分。

彗星每隔一段时间就是靠近太阳一次,然后又飞的更远,由很多彗星都被认为来自奥尔特星云,在理论假设中,奥尔特星云就相当于彗星的加油站,当有一些彗星飞到远离太阳的点,其实就是回奥尔特星云加油去了,奥尔特星云里面存在大量的甲烷等物质,彗星进入奥尔特星云就会补给这些物质,当然了,这也只是科学家的猜测,科学家认为,奥尔特星云在太阳系初期就形成了,在50亿年前,太阳诞生以后,吸收了周围大量的物质,所以太阳的质量占到了太阳系总质量的百分之99.86,剩下的其它物质和行星占到了太阳系总质量的百分之0.14,从占比上我们就能够看出,太阳的质量非常大。

根据牛顿的万有引力定律得出,任何有质量的物体都是有引力的,物体的质量越大,它的引力就越大,强大的引力能够将周围的天体都吸引过来,而八大行星未来不被太阳吞噬于是它们只能够不停的自转和公转,这样能够产生离心力,离心力和引力相互影响,所以八大行星能够稳定的围绕其它天体转动,除此之外,太阳每隔一段时间就会释放出强烈的太阳风,太阳风将大量的宇宙尘埃和小质量的物质吹到了太阳系的边缘区域,而这个区域就是奥尔特星云,所以说只要人类能够飞出奥尔特星云,就算是飞出了太阳系,不过目前以旅行者1号和2号探测器的飞行速度,根本无法飞出太阳系。

因为旅行者1号和2号的电池即将耗完,到时候它们会成为两个流浪探测器,一直漂浮在太阳系中,想要探索太阳系之外的奥秘,人类还得继续努力,在浩瀚的宇宙中,不仅人类显得非常渺小,连地球都显得微不足道,曾经旅行者1号探测器在距离地球60多亿公里的地方,给太阳系拍了一张全家福,在这张照片中,我们只能够看到一个暗淡的蓝点,后来科学家经过研究才知道,这个暗淡蓝点就是地球,它的像素只有0.12像素,曾经著名的科学家卡尔萨根看到这张照片后不由的感叹道:

再看看那个光点吧,那是此地,那是家园,那是我们,你所爱的每一个人,你所知的每一个人,你所闻的每一个人,曾经存在的每一个人,都在它上面度过了一生,我们的悲喜交加,千百个自以为是的宗教、意识形态和经济学说。每一个猎人与强盗,每一个英雄与懦夫,每一个文明的缔造者和毁灭者,每一个国王和农夫,每一对青春伴侣,每一对母亲父亲,憧憬的孩子,发明家和探险家,每一个品德崇高的教师,每一个贪污腐败的政客,每一超级明星,每一个最高领袖,人类历史上的每一个圣人和罪人,都住在这里——一粒悬浮在阳光中的微尘。对于人类来说,宇宙的浩瀚我们无法想象,人类需要不断的探索宇宙的奥秘。未来随着人类科技的进步,人类一定会对宇宙有更多的认知,对此,大家有什么想说的吗?

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