“旅行者2號(hào)”探測(cè)器圖片來源：NASA
中國(guó)科學(xué)報(bào)訊本周出版的《自然—天文學(xué)》雜志發(fā)表了一系列論文，報(bào)道了美國(guó)宇航局(NASA)的“旅行者2號(hào)”探測(cè)器在星際空間發(fā)回的首批數(shù)據(jù)。
這些論文確認(rèn)了“旅行者2號(hào)”探測(cè)器于2018年11月5日進(jìn)入星際空間，其當(dāng)時(shí)與地球的距離是地球和太陽(yáng)距離的119倍。(當(dāng)時(shí)“旅行者1號(hào)”探測(cè)器距離太陽(yáng)216億公里;“旅行者2號(hào)”探測(cè)器則距離這顆恒星180億公里)
論文還闡述了日球?qū)禹數(shù)木唧w性質(zhì)——日球?qū)禹斒翘?yáng)系的最外層結(jié)構(gòu)，也是日光層和星際空間之間的邊界。
“旅行者2號(hào)”探測(cè)器是第二個(gè)穿越日光層邊界的探測(cè)器。而“旅行者1號(hào)”探測(cè)器在2012年進(jìn)入星際空間，傳回了非常寶貴的日球?qū)禹敂?shù)據(jù)。但是，由于探測(cè)器上的等離子體設(shè)備損壞，研究人員無法收集到那次穿越的完整數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在，作為人類最遙遠(yuǎn)的使者，這兩艘旅行者號(hào)探測(cè)器都航行在太陽(yáng)的影響范圍，即日光層之外。日光層猶如宇宙中的一個(gè)巨大氣泡，太陽(yáng)及太陽(yáng)系行星等處于“氣泡”內(nèi)。該探測(cè)任務(wù)也成為NASA運(yùn)行最久的太空探索任務(wù)。
“旅行者2號(hào)”探測(cè)器當(dāng)時(shí)發(fā)回的信號(hào)比“旅行者1號(hào)”探測(cè)器的信號(hào)要清晰得多，后者波動(dòng)的信號(hào)花了幾個(gè)月的時(shí)間才引起了科學(xué)家的注意。
這些信號(hào)以光速?gòu)乃壳拔恢眯枰s16.5小時(shí)才能傳回地球，而從地球傳到太陽(yáng)只需約8分鐘。
此次發(fā)表的這5篇論文報(bào)道了“旅行者2號(hào)”探測(cè)器進(jìn)入星際空間時(shí)的初步測(cè)量數(shù)據(jù)，并重點(diǎn)比較了與“旅行者1號(hào)”穿越的異同之處。
不同于“旅行者1號(hào)”探測(cè)器，“旅行者2號(hào)”探測(cè)器上的設(shè)備數(shù)據(jù)顯示日光層的邊界更薄更平滑，之后的星際磁場(chǎng)也更強(qiáng)。
在其中的一篇論文中，劍橋市麻省理工學(xué)院天文學(xué)家John Richardson和同事認(rèn)為，穿越日球?qū)禹敯l(fā)生在不到一天的時(shí)間內(nèi)，而最靠近日球?qū)禹數(shù)男请H介質(zhì)比預(yù)期的更熱，也更多變。
在另一項(xiàng)研究中，帕薩迪納市加州理工學(xué)院天文學(xué)家Edward Stone和同事通過觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，日球?qū)禹敽托请H空間之間有一個(gè)層，而太陽(yáng)風(fēng)和星際風(fēng)會(huì)在這個(gè)層中相互作用。但“旅行者1號(hào)”探測(cè)器并未發(fā)現(xiàn)這個(gè)層。
綜合所有結(jié)果，研究人員認(rèn)為，“旅行者1號(hào)”探測(cè)器和“旅行者2號(hào)”探測(cè)器的部分差異可能來自于太陽(yáng)活動(dòng)水平的變化，其他差異則可能與探測(cè)器運(yùn)行的不同軌道有關(guān)。
研究人員指出，星際空間的具體性質(zhì)仍有待解答;離太陽(yáng)更遠(yuǎn)、尚未探索過的空間結(jié)構(gòu)也存在爭(zhēng)議。
R. Du Toit Strauss在一篇同時(shí)發(fā)表的文章中寫道，“隨著旅行者探測(cè)器進(jìn)一步深入星際空間，它們會(huì)探索新的區(qū)域并傳回新的獨(dú)特?cái)?shù)據(jù)，只有它們的直接觀測(cè)才能讓這些爭(zhēng)論塵埃落定。”
這兩艘旅行者號(hào)探測(cè)器都在1977年發(fā)射。“旅行者2號(hào)”探測(cè)器先發(fā)射16天，但“旅行者1號(hào)”探測(cè)器的軌道更快，因此很快就超過了它的孿生兄弟。這兩艘旅行者號(hào)探測(cè)器都訪問了木星和土星，對(duì)這些巨大的氣體行星進(jìn)行了首次近距離探測(cè)。NASA隨后改變了“旅行者2號(hào)”探測(cè)器的飛行路徑，后者又訪問了天王星和海王星，標(biāo)志著人類對(duì)這兩顆行星的首次探索。
“旅行者2號(hào)”探測(cè)器的最初設(shè)計(jì)壽命為5年，到現(xiàn)在已運(yùn)行了42年。
對(duì)于這兩艘旅行者號(hào)探測(cè)器是否已飛出太陽(yáng)系，存在不同觀點(diǎn)。有觀點(diǎn)認(rèn)為它們飛出日光層，就已飛出太陽(yáng)系。但也有觀點(diǎn)認(rèn)為太陽(yáng)系的邊界是仍受太陽(yáng)引力影響的“奧爾特云”，它的位置更遙遠(yuǎn)，“旅行者2號(hào)”探測(cè)器可能還需300年才能接近奧爾特云，可能還需3萬年才能飛出奧爾特云。
NASA之前曾表示，這兩艘旅行者號(hào)探測(cè)器攜帶有關(guān)于人類文明的聲音、圖片和影像，有望在數(shù)十億年后仍然在宇宙?zhèn)鬟f人類文明的信息。(趙熙熙)
