王世杰團隊
1977年9月5日,“旅行者1號”發射升空,在土星及木星“小歇”之后,它靜靜地滑入太陽系的邊緣處。此后,它沿著離開太陽系的軌跡,朝著茫茫的星際空間,一路飛奔而去,永不回頭。
39年以來,科學家們跟隨著它的腳步,探索著那浩瀚未知的太空世界,從黑發到白頭,一代接一代孜孜不倦地堅持著。
人類盼望著飛出太陽系,飛向更遙遠的星空。那么,我們是否能正真地飛出太陽系呢?
首先,讓我們看看太陽系的邊界在哪兒?
事實上,太陽系并沒有明確的邊界定義。從狹義范圍來說,太陽系是以冥王星軌道為邊界,直徑為118億公里,相當于79個天文單位(1個天文單位為地球到太陽的平均距離),從太陽發出的光需要5.5小時才能穿出太陽系。
如果我們把太陽看作是一個棒球,那么地球就是大約9m遠的一粒砂,木星(最大的行星)為45.7m遠的一粒豌豆,冥王星則是大約366m遠的另一粒砂。
但是從廣義的角度來看,太陽系范圍遠遠不止如此。20世紀中葉,“奧爾特云”的發現,將太陽系的邊界向外大幅度延伸,目前認為甚至可延伸至距太陽5萬~15萬個天文單位甚至更遠,到達了太陽引力控制范圍的最邊緣,在這之外即便有天體存在,也不會像普通的太陽系天體那樣圍繞太陽運動——由此得證,“奧爾特云”的邊緣才是真真正正的太陽系邊界。
然而,“旅行者1號”奔波了35年之后,2012年8月25日才到達距離地球約121個天文單位的地方。根據帶電粒子濃度的迅速增大,NASA宣布它抵達了太陽磁場作用的邊緣,沖出了太陽系。這是NASA根據太陽風粒子的拋射距離給出的一個太陽系邊界定義,也只能稱為狹義的太陽系邊界。
我們廣泛認知的太陽系是狹義的太陽系,它包括太陽和八大行星(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、鳥神星、妊神星)、171顆已確認的天然衛星、數百萬的小行星、上萬億的彗星以及太陽風、大量的星際塵埃。作為太陽系唯一一顆恒星,太陽用它強大的引力控制著系中的大小行星、彗星等天體。
從太陽到行星、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約100個天文單位的太陽系空間中,它們遭受著太陽風粒子的狂轟亂炸。“旅行者1號”花了35年才逃離了太陽風粒子的轟炸,但依然受到太陽引力的束縛。因此,“旅行者1號”只是走出了狹義的太陽系,還遠遠沒能觸及太陽系的真正邊緣。按照目前“旅行者1號”的飛行速度,它再走1萬年,也不可能走出“奧爾特云”的邊界,真正脫離太陽的引力束縛。
人類要飛出太陽系,還需要經歷漫漫長路!(編輯/夏冬)