旅行者1號(hào)探測(cè)到星際空間的等離子體

來(lái)自星際空間的嗡嗡聲

藝術(shù)家描繪的駛向星際空間的航海家飛船（供圖：NASA噴氣實(shí)驗(yàn)室）

NASA的航海家探測(cè)器發(fā)射至今已有四十余載，但遠(yuǎn)在140億英里之外的旅行者1號(hào)仍帶給我們新的發(fā)現(xiàn)。探測(cè)器錄到星際空間的等離子體發(fā)出的“嗡嗡”聲，科學(xué)家將這個(gè)微弱的聲音比作綿綿細(xì)雨。

探測(cè)等離子體本就是旅行者1號(hào)的任務(wù)之一。它拍攝到木星大氣中的閃電，詳細(xì)記錄了太陽(yáng)風(fēng)在系外空間如何漸行漸微。2012年，旅行者1號(hào)轉(zhuǎn)而探測(cè)人類從未探索過(guò)的遙遠(yuǎn)空間。當(dāng)時(shí)它已穿越日球?qū)禹?，在那里太?yáng)風(fēng)（太陽(yáng)持續(xù)射出的帶電粒子流）的強(qiáng)度已經(jīng)不足以抗衡系外的星際介質(zhì)。此后，旅行者1號(hào)繼續(xù)遠(yuǎn)離太陽(yáng)系，并在系外空間探測(cè)到等離子體。

圖集：NASA的“大航海”史詩(shī)任務(wù)，第40張為航海家飛船

飛船所在的這一帶星際空間大致是相當(dāng)安靜的。帶領(lǐng)此項(xiàng)研究的絲黛拉·科赫·奧克是康奈爾大學(xué)的在讀博士生，她在報(bào)告中指出：“我們錄到的聲音十分微弱單調(diào)，這是由于它的頻帶寬度很窄。我們認(rèn)為這是星際空間本身發(fā)出的嗡嗡聲。”旅行者1號(hào)還收錄了每隔幾年太陽(yáng)風(fēng)爆發(fā)時(shí)的震撼人心的聲音。該研究報(bào)告的第一作者、康奈爾大學(xué)的天文學(xué)家詹姆斯·科德斯在文中寫(xiě)道：“太陽(yáng)風(fēng)爆發(fā)的時(shí)候，聲音就像暴風(fēng)雨中的電閃雷鳴，過(guò)后又回歸到和風(fēng)細(xì)雨?！?/p>

科學(xué)家一度認(rèn)為旅行者1號(hào)只能憑借太陽(yáng)風(fēng)爆發(fā)的聲響來(lái)測(cè)量外太空等離子體的密度。

然而他們意外地聽(tīng)到嗡嗡聲，據(jù)此他們可以追蹤兩次爆發(fā)之間星際介質(zhì)的變化，這對(duì)人們了解那片知之甚少的太空區(qū)域大有裨益。奧克相信，星際介質(zhì)中的低級(jí)活動(dòng)遠(yuǎn)比科學(xué)家預(yù)測(cè)的要多得多。

另一位康奈爾大學(xué)的天文學(xué)家夏米·查特基則在該報(bào)告中指出，“這樣一來(lái)，測(cè)量星際等離子體密度無(wú)須依靠不定期的太陽(yáng)活動(dòng)來(lái)進(jìn)行了。無(wú)論太陽(yáng)是否爆發(fā)，航海家探測(cè)器都會(huì)傳回詳盡的信息。它告訴我們：‘我正在這片區(qū)域游弋，這里的等離子體密度是……；我到了另一片區(qū)域，這里的等離子體密度是……等等等等?！覀儗⒊掷m(xù)不斷地從位處宇宙深處的航海家那里得到這些數(shù)據(jù)。”

旅行者1號(hào)與航海家2號(hào)并稱NASA的航海家雙生子飛船，它們將飛向遙遠(yuǎn)的星空，永不停歇。但在地球上的科學(xué)家眼中，它們的時(shí)日是有限的。2030年前的某天，飛船攜帶的钚燃料將消耗殆盡。

最后時(shí)刻到來(lái)之前，飛船傳回的每一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)科學(xué)界都彌足珍貴?！白屛覀兒煤谜湎н@份對(duì)科學(xué)的饋贈(zèng)吧?！眾W克如是說(shuō)道。

相關(guān)知識(shí)

旅行者1號(hào)是美國(guó)國(guó)家航空航天總署（NASA）于1977年9月5日發(fā)射的太空探測(cè)器，作為航海家計(jì)劃的一部分，進(jìn)行太陽(yáng)系外太空及日球?qū)禹斨庑请H空間的探索和研究。它與航海家2號(hào)并稱航海家雙生子探測(cè)器，比后者晚16天發(fā)射升空。截至2022年6月29日，旅行者1號(hào)已經(jīng)服役44年9個(gè)月又24天，仍在通過(guò)深空網(wǎng)絡(luò)接受日常任務(wù)指令并向地球傳輸數(shù)據(jù)。其實(shí)時(shí)位置及速度資料由NASA及其噴氣實(shí)驗(yàn)室提供。據(jù)2022年6月29日數(shù)據(jù)，旅行者1號(hào)距離地球156.25個(gè)天文單位，是航行最遠(yuǎn)的人造飛行器。

外層空間，亦稱外太空、宇宙空間，簡(jiǎn)稱空間、外空或太空（英語(yǔ)：outer space），指的是地球大氣層及其他天體之外的虛空區(qū)域。

與真空有所不同的是，外太空含有密度很低的物質(zhì)，以等離子態(tài)的氫為主。其中還有電磁輻射、磁場(chǎng)等。理論上，外層空間可能還包含暗物質(zhì)和暗能量。

BY:Rahul Rao

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