NASA的旅行者2號(hào)探測(cè)器在太陽(yáng)系邊緣發(fā)現(xiàn)了新的謎團(tuán)

　　據(jù)外媒 CNET 報(bào)道，美國(guó)宇航局(NASA)的旅行者 1 號(hào)和旅行者 2 號(hào)(Voyager 1 &Voyager 2 )探測(cè)器于 1977 年發(fā)射升空，在過(guò)去的 42 年中，它們一直在太空旅行，揭示了太陽(yáng)系的秘密。在所有這些時(shí)間里，它們發(fā)回了關(guān)于我們?cè)谟钪嬷形恢玫拇罅繑?shù)據(jù)。這兩個(gè)探測(cè)器時(shí)目前唯一兩個(gè)進(jìn)入星際空間的探測(cè)器：旅行者 1 號(hào)于 2012 年出發(fā)，而去年 11 月，旅行者 2 號(hào)也完成了此壯舉。

　　“這確實(shí)是一段美妙的旅程，”旅行者號(hào)任務(wù)團(tuán)隊(duì)的首席科學(xué)家、新論文的作者 Ed Stone 在新聞發(fā)布會(huì)上說(shuō)道。“這始于 1977 年發(fā)射的探索木星和土星的兩艘航天器，此后的一切都是循序漸進(jìn)的，因?yàn)槲覀兊穆贸淘絹?lái)越深入太空。”

　　Stone 及其同事在周一在《自然天文學(xué)》上發(fā)表了五份新研究論文，其中報(bào)告了旅行者 2 號(hào)在太陽(yáng)系“出口”獲得的第一批數(shù)據(jù)，揭示了星際空間邊界的新特征。這些發(fā)現(xiàn)證實(shí)了旅行者 2 號(hào)于 2018 年 11 月 5 日在距離太陽(yáng) 119 個(gè)天文單位時(shí)正式進(jìn)入星際空間。

　　這些論文提供了大量的太空數(shù)據(jù)，分析了航天器在太陽(yáng)系邊緣飛行時(shí)所進(jìn)行的測(cè)量。它的板載儀器能夠評(píng)估宇宙射線、等離子體密度、帶電粒子和磁場(chǎng)的變化。

　　由于旅行者 2 號(hào)通過(guò)的邊界與旅行者 1 號(hào)的邊界完全不同，因此研究人員能夠更好地了解日光層的相似性和差異性，后者是包裹著太陽(yáng)系的超音速太陽(yáng)風(fēng)的保護(hù)性氣泡。當(dāng)旅行者 1 號(hào)七年前穿越日光層的外層(即所謂的日鞘)時(shí)，只能夠?qū)ζ渲邪l(fā)生的宇宙現(xiàn)象進(jìn)行有限的測(cè)量。

　　星際等離子體與太陽(yáng)風(fēng)產(chǎn)生的等離子體相遇的最外層稱為日球?qū)禹??？紤]到旅行者 2 號(hào)穿越之前只有一次測(cè)量日球?qū)禹?，天文學(xué)家很高興看到新的測(cè)量結(jié)果如何疊加。這兩個(gè)航天器在不同區(qū)域(旅行者 1 號(hào)在黃道平面的北部，旅行者 2 號(hào)在南部)通過(guò)邊界，這間隔了 6 年，但是數(shù)據(jù)表明穿越日球?qū)禹數(shù)木嚯x非常一致。兩種介質(zhì)的密度似乎也非常相似。但是，在日球?qū)禹數(shù)慕Y(jié)構(gòu)上有一些顯著差異。

　　值得注意的是，旅行者 1 號(hào)的等離子儀器在穿越之前就已損壞，因此無(wú)法直接確定何時(shí)太陽(yáng)風(fēng)產(chǎn)生的等離子為星際空間中的較冷物質(zhì)騰出空間。但是旅行者 2 號(hào)上的同一臺(tái)儀器仍在工作，并且使研究人員有機(jī)會(huì)第一次測(cè)量星際空間中的等離子體。

　　此外，在旅行者 1 號(hào)航行期間，星際空間和宇宙射線的磁場(chǎng)穿透了邊界，使之顯得比較凌亂。但是旅行者 2 發(fā)現(xiàn)了更明顯的層狀日球?qū)禹?，其中滲透似乎較少。旅行者 2 號(hào)越過(guò)邊界后，便發(fā)現(xiàn)一些帶電粒子正泄漏到星際介質(zhì)中的跡象。

　　旅行者 2 號(hào)低能帶電粒子實(shí)驗(yàn)的首席研究員 Stamatios Krimigis 表示：“旅行者 2 號(hào)的穿越存在“泄漏”。換句話說(shuō)，太陽(yáng)氣泡中的物質(zhì)以高達(dá) 10 億英里的距離向上游泄漏到銀河系中。這與旅行者 1 號(hào)發(fā)生的情況非常不同。”

　　是什么引起了這些變化?目前科學(xué)家對(duì)此這還不清楚。不幸的是，目前沒(méi)有其他的航天器正在前往日球?qū)禹攣?lái)回答懸而未決的問(wèn)題。最接近的航天器，即 NASA 的新視野號(hào)，確實(shí)在 2019 年初探索了距離地球最遠(yuǎn)的“世界”，但預(yù)計(jì)它沒(méi)有足夠的燃料來(lái)到達(dá)太陽(yáng)系的邊緣。

　　令人遺憾的是，盡管這兩個(gè)旅行者號(hào)探測(cè)器已經(jīng)工作了 42 年，但為它們提供能量的钚-238 卻在逐漸冷卻。天文學(xué)家預(yù)計(jì)，在大約五年的時(shí)間內(nèi)，這些探測(cè)器將永久退役。在那之前，它們應(yīng)該能夠在星際空間進(jìn)行更多的測(cè)量。
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