旅行者1號仍然沒有離開太陽系

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還記得我十月份說過旅行者1號可能終於離開了太陽系嗎?好吧,事實證明,這艘一直在太陽系邊緣徘徊了很久的航天器,發現很難說再見。

據參與該任務的科學家稱,旅行者1號剛剛進入了一條“磁力高速公路”。他們希望這條道路能引導旅行者號離開太陽風層,遠離太陽磁場的影響……最終。

在加州理工學院的旅行者號專案科學家埃德·斯通解釋說,這條高速公路連線著星際空間,但仍然在太陽的磁場內。它是“太陽風層的一個新區域”。美國宇航局的科學家稱其為高速公路,因為它允許粒子進出太陽系。


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太陽風層是太陽透過太陽風在自身周圍形成的巨大氣泡。星際介質是太陽系外的一種粒子風,它與太陽風層相互作用。兩者之間的邊界稱為日球層頂。在旅行者號接近邊緣之前,科學家們認為邊界會很清晰。現在他們意識到它比他們預期的要混亂得多。

參與旅行者號工作的科學家正在尋找三個關鍵跡象來確認航天器何時離開太陽風層。我們應該看到由高能宇宙射線產生的粒子數量增加,而來自太陽風層內部的慢速粒子應該消失。最後,科學家們認為磁場方向會發生變化,從太陽風層內部的東西方向變為外部的南北方向。旅行者號上有三個儀器來測量這三個跡象。

這條磁力高速公路位於日球層頂內。如果你認為這是太陽系的邊界(而我是這樣認為的),那就意味著旅行者號仍然在太陽系內。但是它被來自太陽風層外的粒子包圍。“現在旅行者號位於磁力高速公路的一個區域,那裡幾乎完全被來自外部的宇宙射線粒子所包圍,”斯通說。

這個新區域的第一個跡象出現在 7 月 28 日,當時太陽粒子的強度下降了兩倍。但是,在下降後的五天內,粒子的強度又上升了。8 月 13 日,又有一次下降。不久之後,又恢復到之前的水平。你可以在下面的圖中看到這些下降。

你可能還會注意到,大約在 8 月 25 日左右出現了第三次下降。這是十月份關於旅行者號可能離開太陽系的猜測的開始。但現實比這更復雜。

七年來,自從它在2004 年 12 月透過終端激波以來,旅行者號一直位於太陽的慢速移動粒子向各個方向隨機移動的區域。但 8 月 25 日是它進入磁力高速公路的一天。現在,它突然進入了一個新的區域,太陽的粒子正在向星際空間流出,而來自宇宙射線的外部粒子正在流入。當天太陽粒子的強度下降,此後一直沒有回升。

斯通說:“我們現在正處於迄今為止我們看到的最強的來自外部的粒子強度。”你可以從下面的圖中看到。上半部分顯示了與上面相同的資料,但下半部分是宇宙射線資料。

十月份沒有勾選的關鍵標誌是磁場資料的變化。在今天的新聞釋出會上,美國宇航局戈達德太空飛行中心的旅行者號磁力計團隊科學家倫納德·布拉加解釋說,自從旅行者號穿過邊界進入新的磁力高速公路區域以來,磁場強度有所增加,並且保持在高於之前的水平。

但沒有任何跡象表明旅行者1號已經到達太陽風層之外。“沒有證據表明我們已經進入了星際磁場,”布拉加說。

旅行者號的科學家仍然不確定旅行者號需要多久才能離開這條高速公路,並最終進入星際空間。“可能還需要幾個月,也可能還需要幾年,”斯通說。“但我們相信這可能是我們和星際空間之間的最後一層。”

旅行者號的星際未來可能看起來有些黯淡,這取決於你如何看待它。到 2020 年,旅行者號的科學家將開始關閉一些儀器以節省剩餘的電力儲備。到 2025 年,電力將如此之低,以至於所有儀器都必須關閉。在那之後,旅行者號將漂流。

我們可能時不時地能夠 ping 它,以檢查它是否還在那裡。但它將無法向我們傳送任何資料。最終,即使是發射器也將停止工作。旅行者1號將獨自一人。

4 萬年後,它將經過我們最近的鄰近恆星之一。儘管即使是那次經過,距離 1.6 光年也算不上近。在那之後,在旅行者號再次接近任何其他恆星之前,還需要數十億年。

一方面,旅行者號將在星空中漫遊,無法向我們傳送它遇到的任何新世界的資訊,這似乎令人難過。另一方面,在數十億年後,旅行者號可能會到達另一顆恆星!人類製造的東西,永遠存在於宇宙中。這是一個非常美好的想法。

但現在,我們仍在與兩個旅行者號航天器進行通訊。“我們每天都與兩個航天器交談,”旅行者號專案經理蘇珊娜·多德說。“它們都很健康,並且正在繼續這段不可思議的旅程。”

我拒絕現在就和旅行者1號說再見。它自己似乎也不太願意告別。

*感謝評論中的 bradmiller 指出我最初在這裡錯打了“太陽系”。希望這不是一個預兆……

Kelly Oakes has a master's degree in science communication and a degree in physics, both from Imperial College London. She started this blog so she could share some amazing stories about space, astrophysics, particle physics and more with other people, and partly so she could explore those stories herself.

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