王世杰團(tuán)隊(duì)
1977年9月5日,“旅行者1號(hào)”發(fā)射升空,在土星及木星“小歇”之后,它靜靜地滑入太陽(yáng)系的邊緣處。此后,它沿著離開(kāi)太陽(yáng)系的軌跡,朝著茫茫的星際空間,一路飛奔而去,永不回頭。
39年以來(lái),科學(xué)家們跟隨著它的腳步,探索著那浩瀚未知的太空世界,從黑發(fā)到白頭,一代接一代孜孜不倦地堅(jiān)持著。
人類(lèi)盼望著飛出太陽(yáng)系,飛向更遙遠(yuǎn)的星空。那么,我們是否能正真地飛出太陽(yáng)系呢?
首先,讓我們看看太陽(yáng)系的邊界在哪兒?
事實(shí)上,太陽(yáng)系并沒(méi)有明確的邊界定義。從狹義范圍來(lái)說(shuō),太陽(yáng)系是以冥王星軌道為邊界,直徑為118億公里,相當(dāng)于79個(gè)天文單位(1個(gè)天文單位為地球到太陽(yáng)的平均距離),從太陽(yáng)發(fā)出的光需要5.5小時(shí)才能穿出太陽(yáng)系。
如果我們把太陽(yáng)看作是一個(gè)棒球,那么地球就是大約9m遠(yuǎn)的一粒砂,木星(最大的行星)為45.7m遠(yuǎn)的一粒豌豆,冥王星則是大約366m遠(yuǎn)的另一粒砂。
但是從廣義的角度來(lái)看,太陽(yáng)系范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止如此。20世紀(jì)中葉,“奧爾特云”的發(fā)現(xiàn),將太陽(yáng)系的邊界向外大幅度延伸,目前認(rèn)為甚至可延伸至距太陽(yáng)5萬(wàn)~15萬(wàn)個(gè)天文單位甚至更遠(yuǎn),到達(dá)了太陽(yáng)引力控制范圍的最邊緣,在這之外即便有天體存在,也不會(huì)像普通的太陽(yáng)系天體那樣圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)——由此得證,“奧爾特云”的邊緣才是真真正正的太陽(yáng)系邊界。
然而,“旅行者1號(hào)”奔波了35年之后,2012年8月25日才到達(dá)距離地球約121個(gè)天文單位的地方。根據(jù)帶電粒子濃度的迅速增大,NASA宣布它抵達(dá)了太陽(yáng)磁場(chǎng)作用的邊緣,沖出了太陽(yáng)系。這是NASA根據(jù)太陽(yáng)風(fēng)粒子的拋射距離給出的一個(gè)太陽(yáng)系邊界定義,也只能稱(chēng)為狹義的太陽(yáng)系邊界。
我們廣泛認(rèn)知的太陽(yáng)系是狹義的太陽(yáng)系,它包括太陽(yáng)和八大行星(水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海天星)、五大矮行星(谷神星、冥王星、鬩神星、鳥(niǎo)神星、妊神星)、171顆已確認(rèn)的天然衛(wèi)星、數(shù)百萬(wàn)的小行星、上萬(wàn)億的彗星以及太陽(yáng)風(fēng)、大量的星際塵埃。作為太陽(yáng)系唯一一顆恒星,太陽(yáng)用它強(qiáng)大的引力控制著系中的大小行星、彗星等天體。
從太陽(yáng)到行星、再到矮行星、小行星、彗星、星際塵埃,龐大的家庭成員星羅密布地分布在距離太陽(yáng)約100個(gè)天文單位的太陽(yáng)系空間中,它們?cè)馐苤?yáng)風(fēng)粒子的狂轟亂炸?!奥眯姓?號(hào)”花了35年才逃離了太陽(yáng)風(fēng)粒子的轟炸,但依然受到太陽(yáng)引力的束縛。因此,“旅行者1號(hào)”只是走出了狹義的太陽(yáng)系,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)能觸及太陽(yáng)系的真正邊緣。按照目前“旅行者1號(hào)”的飛行速度,它再走1萬(wàn)年,也不可能走出“奧爾特云”的邊界,真正脫離太陽(yáng)的引力束縛。
人類(lèi)要飛出太陽(yáng)系,還需要經(jīng)歷漫漫長(zhǎng)路!(編輯/夏冬)