飛了40多年,才200多億公里,科學家:人類現在被困于太陽系內

自從上個世紀50年代運載火箭誕生以來,人類已經向太空發射了很多衛星和探測器,對太陽和太陽系內的八大行星等天體進行了造訪。

這其中有少數探測器對外太陽系的木星等天體進行了探測,分別是旅行者1號、旅行者2號、先驅者10號、先驅者11號和新視野號(又譯作新地平線號)。這幾個探測器都是由美國發射的。

1977年,美國宇航局在當年先後發射了旅行者1號和旅行者2號探測器,這兩個探測器均是為了探測外太陽系的四大行星。

其中旅行者1號探測器由于巧妙地利用了引力彈弓效應進行加速,在飛向太陽系之外時的速度已經達到了第3宇宙速度(16.7千米每秒)。旅行者1號的飛行速度大約比旅行者2號快10%。而發射于2006年的新視野號探測器,雖然比旅行者1號探測器晚了29年,但它的飛行速度也就比旅行者1號更快一點。

2012年8月25日,旅行者1號成為了第一個穿越太陽風層(又叫日球層)並進入恒星際空間的太空船。而旅行者2號則是在2018年12月10日,穿越太陽風層頂,進入了恒星際空間。

那時由于報導有誤,很多人以為旅行者1號探測器已經飛出了太陽系,實際上太陽系實在太大了,目前還沒有任何探測器飛出太陽系。

地球距離太陽平均1.5億公里,這一數值被定義為一個天文單位。一光年的距離大約相當于6.3萬個天文單位。

太陽系遠比我們想象的還要大,太陽系最外側的行星是海王星,它距離太陽大約30個天文單位。而在海王星軌道之外還有一條類似火星與木星中間的小行星帶那樣的環狀小天體聚集區,被叫做柯伊伯帶。矮行星冥王星就是屬于柯伊伯帶內側的小天體。

而在伊伯帶之外,還有奧爾特雲,許多彗星就來源于此。奧爾特雲是一團包裹著太陽系的球狀雲團,天文學家普遍認為奧爾特雲是50億年前形成太陽及其行星的星雲殘餘物。

如果以奧爾特雲最外側為界,則太陽系的半徑達到了10萬天文單位(1.6光年)。目前還沒有探測器抵達奧爾特雲。

在40多年的時間裡,旅行者1號探測器已經在宇宙中飛行了200多億公里,現在差不多距離太陽150個天文單位左右。此前旅行者1號穿過的日球層,其最薄處大約100個天文單位。

光從太陽到達地球,也就是穿越一個天文單位的距離,大約需要8分多鐘。以光速飛行,穿越150個天文單位大約需要21個小時。這段距離說起來並不短,只是旅行者1號探測器用40多年走過的距離還不到太陽系半徑的千分之二。

如科學家所言,現在人類被困于太陽系之內。如果在速度上沒有突破,人類文明很難走得更遠。

相對于30萬千米每秒的光速,旅行者1號的飛行速度實在太慢了,還不到光速的萬分之一。然而,就算以光速飛行,飛出太陽系也需要差不多一年半的時間。

旅行者1號現在完全依靠慣性在宇宙中飛行,如果不出意外,它在數百年後才會抵達奧爾特雲最內側邊緣,大約3萬年之後才能完全穿越奧爾特雲,真正飛出太陽系。

雖然旅行者1號攜帶了核電池,不過它在2025年前後就會因為電力耗盡而無法啟動任何儀器,從而徹底和地球斷去一切聯繫。不出意外的話,旅行者1號將繼續朝太陽系外飛去。可就算幾萬年後它能飛出太陽系,給旅行者1號足夠的時間,它也無法飛出銀河系,因為速度不夠,不足以擺脫銀河系的引力束縛。


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