飛225億公里后,旅行者號回望太陽系,發(fā)現(xiàn)有東西正高速追來!

美國宇航局(NASA)43年前發(fā)射的兩艘探測飛船——旅行者1號和2號,已分別在2012年和2018年穿過日球?qū)禹?,進入了浩瀚的星際空間,目前距地球已達225億和188億公里。如果你能坐在這兩艘飛船上,又有飛船那么好的眼力的話,你回眸望向太陽系,將會發(fā)現(xiàn)一幅絕美壯觀,前所未知的奇怪圖景,一團炙熱的等離子體物質(zhì)正向旅行者號狂追而來。這是美國愛荷華大學天體物理學家、名譽教授唐·古內(nèi)特(Don Gurnett)12月3日發(fā)表在《天文學雜志》上的論文描述的現(xiàn)象。

在旅行者號和日球?qū)禹斨g,從太陽爆發(fā)拋射出來的日冕物質(zhì)氣泡以160萬公里/小時的速度經(jīng)過一年多的高速旅行后,終于突破日球?qū)禹?,繼續(xù)在星際空間擴散,向著旅行者號狂追,這團由等離子體熱氣和能量構(gòu)成的氣泡被稱為激波。而從旅行者號飛船身邊沖向太陽系的星際介質(zhì)電子則不斷撞擊這團激波,在磁場作用下被反彈回來,沿著切向磁力線加速離開,比反彈它們的激波快了整整670倍,幾乎達到了相對論速度。

實際氣泡和星際介質(zhì)都極為稀疏,我們?nèi)庋凼歉究床坏降?。這種情況如果可視化,我們看到的就是旅行者號飛船慢悠悠地在星際空間晃蕩前行,太陽爆發(fā)的日冕物質(zhì)拋射像一堵火紅的云墻,從太陽從發(fā),高速推進,最終突破日球?qū)禹敚^續(xù)追趕旅行者號。而來自星際空間的宇宙射線則不斷撞擊在這堵云墻上,發(fā)出陣陣閃光,旅行者號上的探測器回頭凝望時,就拍下了這堵云墻處發(fā)生的奇妙現(xiàn)象,傳給了遠在地球,需要近20小時才能接收到信號的科學家們。而要到十多天甚至一個月后,這堵云墻才會追上旅行者號,沖向前方更為黑暗的星際空間。

這種奇怪的現(xiàn)象讓科學家們非常興奮,由于電子爆發(fā)發(fā)生在激波前面,這在太陽系內(nèi)是根本無法看到的,科學家們已將這種全新的機制命名為宇宙射線前震。
想想這幅圖景是不是很奇妙?我們被囿于太陽系一隅,連自己的恒星系都無法看到,而這兩艘43年前還是電子原始時代就出發(fā)的小飛船,終于在漫長的旅程之后,向我們提供了一個無法從太陽系內(nèi)部觀察到的獨特位置,讓我們可以從星際空間凝望我們的太陽系,觀察太陽爆發(fā)產(chǎn)生的氣泡,以及外部物質(zhì)對它的沖擊。

研究人員認為,這項研究可以提高我們對激波和宇宙輻射之間復雜相互作用的理解,不僅是在我們太陽系周圍,對研究其他恒星周圍,包括正在爆炸的恒星周圍的激波都有重要的意義,也可以為宇航員在太空工作受到的宇宙射線輻射提供新的線索。

旅行者號飛船在完成太陽系內(nèi)的主要任務后,實際一直在黑暗無趣的太空默默航行,根本沒有什么可以觀察的東西。直到進入日球?qū)禹?,開始穿越太陽系邊緣的旅程,才有越來越多的新鮮事發(fā)生。進入星際空間后,本來預計又會平淡無聊下來,沒想到日冕物質(zhì)拋射帶來的一大坨“云”,又讓它觀察到了前所未有的奇怪現(xiàn)象,43歲的旅行者號老當益壯,未來還會給我們帶來多少驚喜呢?

遺憾的是,兩艘旅行者號的核電池都將在5年后失效,不足以再提供它們最低的能量需求,兩艘飛船從那個時候起,就將再也不能向我們傳回任何信息了。那時候旅行者就會成為浩瀚星際空間中真正的流浪者,如果沒有被外星人俘獲,或者未來我們自己發(fā)射更快的飛船把它們帶回來作為文物,它們就只能在黑暗寒冷的太空中踽踽獨行,任宇宙射線慢慢撕裂自己的身體,直到億萬年后徹底消失在這個宇宙之中。
參考:
Astronomical Journal:A Foreshock Model for Interstellar Shocks of Solar Origin: Voyager 1 and 2 Observations
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