NASA旅行者二号探测器发现星际空间比我们所想象的还要更加怪异 ...( 二 )


斯通在简报中说:“我们正试图了解两种风碰撞和混合的边界的性质 。”“他们怎么混的?有多少物质从气泡内部流向外部,又有多少物质从气泡外部流向内部?」
2012年8月25日,当旅行者1号第一次进入星际空间空时,科学家们第一次瞥见了日光层屋顶 。起初,观察结果让他们伤脑筋 。例如,研究人员现在知道星际磁场比预期的强大约两到三倍,这意味着星际粒子对太阳圈施加的压力比以前认为的大十倍 。
在美国宇航局总部担任规划科学家的物理学家帕特里克·科恩(Patrick Koehn)说:“这是我们第一次能够真正体验星际介质,所以这艘飞船是一个真正的先锋 。」
泄漏边界
虽然旅行者一号颠覆了科学家的预期,但它的启示仍然不完整 。旅行者1号测量等离子体温度的仪器早在1980年就停止工作了 。不过,旅行者二号的等离子体仪器仍然可以正常工作,因此当它在2018年11月5日穿越日光层屋顶时,科学家可以对这个边界有更清晰的认识 。
这使得研究人员首次观察到,当一个物体到达距离日光层顶部不到2.3亿公里时,其周围的等离子体会变得更慢,温度会上升,密度会变大 。在边界的另一边,星际介质的温度至少有30000摄氏度,甚至高于预期 。但这里的等离子体非常稀薄且扩散,因此旅行者号探测器周围的平均温度仍然相当低 。
此外,旅行者2号证实了日光层的顶部是一个泄漏的边界——它将向两个方向泄漏 。旅行者1号在穿过日球层之前,迅速穿过了过去星际粒子在日球层上挤压形成的卷须──就像树根刺入岩石一样 。但旅行者2号看到了一股低能粒子流,过去球体顶部延伸了数亿公里 。
当旅行者一号进入日光层顶部13亿公里以内时,另一个谜团出现了 。它进入了一个像边界一样的区域,在那里向外的太阳风逐渐减缓 。在穿越日光层顶部之前,旅行者2号观察到太阳风形成了一个完全不同的层 。奇怪的是,这一层的宽度几乎与旅行者1号看到的停滞层的宽度相同 。
“这非常非常奇怪,”科恩说 。“这确实告诉我们需要更多的数据 。」
明星续集?
要解决这些问题,我们需要对整个太阳圈有更深入的了解 。旅行者1号在太阳圈前缘附近离开,与星际介质相撞;旅行者2号沿着太阳圈的左侧离开 。我们没有关于太阳圈尾迹的数据,所以太阳圈的整体形状仍然是个谜 。星际介质的压力可能会使太阳环保持大致球形,但它也可能会有彗星般的尾巴或羊角面包般的形状 。
然而,尽管其他飞船目前正在向外飞行,但未来它们将无法从日光层屋顶将数据发送回地球 。美国宇航局的新视野号飞船正以每小时5万多公里的速度离开太阳系,将在2030年代耗尽动力,在距离太阳圈外缘不到16亿公里的地方陷入沉寂 。这就是为什么航海家号科学家和其他人呼吁进行后续星际探索 。目标是一个50年的多代任务,在前往太阳风以外的未探索区域时,也可以探索太阳系的外部区域 。
约翰霍普金斯大学应用物理实验室Tai 空系名誉主席Stamatios Cremean在一份简报中说:“这是整个泡沫,我们只穿过其中的两个 。”“两个观测点不够 。」
新一代科学家渴望拿着指挥棒向前奔跑,包括在加州理工学院获得博士学位的兰金 。她的论文是关于旅行者1号的星际数据,斯通是她的导师 。
她说:“处理我出生前发射的航天器的最新数据真是太神奇了 。”“我真的很感谢所有在旅行者号上花了这么多时间的人 。」

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