飞了40多年,才200多亿公里,科学家:人类现在被困于太阳系内

自从上个世纪50年代运载火箭诞生以来,人类已经向太空发射了很多卫星和探测器,对太阳和太阳系内的八大行星等天体进行了造访。

这其中有少数探测器对外太阳系的木星等天体进行了探测,分别是旅行者1号、旅行者2号、先驱者10号、先驱者11号和新视野号(又译作新地平线号)。这几个探测器都是由美国发射的。

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1977年,美国宇航局在当年先后发射了旅行者1号和旅行者2号探测器,这两个探测器均是为了探测外太阳系的四大行星。

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其中旅行者1号探测器由于巧妙地利用了引力弹弓效应进行加速,在飞向太阳系之外时的速度已经达到了第3宇宙速度(16.7千米每秒)。旅行者1号的飞行速度大约比旅行者2号快10%。而发射于2006年的新视野号探测器,虽然比旅行者1号探测器晚了29年,但它的飞行速度也就比旅行者1号更快一点。

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2012年8月25日,旅行者1号成为了第一个穿越太阳风层(又叫日球层)并进入恒星际空间的宇宙飞船。而旅行者2号则是在2018年12月10日,穿越太阳风层顶,进入了恒星际空间。

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那时由于报道有误,很多人以为旅行者1号探测器已经飞出了太阳系,实际上太阳系实在太大了,目前还没有任何探测器飞出太阳系。

地球距离太阳平均1.5亿公里,这一数值被定义为一个天文单位。一光年的距离大约相当于6.3万个天文单位。

太阳系远比我们想象的还要大,太阳系最外侧的行星是海王星,它距离太阳大约30个天文单位。而在海王星轨道之外还有一条类似火星与木星中间的小行星带那样的环状小天体聚集区,被叫做柯伊伯带。矮行星冥王星就是属于柯伊伯带内侧的小天体。

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而在伊伯带之外,还有奥尔特云,许多彗星就来源于此。奥尔特云是一团包裹着太阳系的球状云团,天文学家普遍认为奥尔特云是50亿年前形成太阳及其行星的星云残余物。

如果以奥尔特云最外侧为界,则太阳系的半径达到了10万天文单位(1.6光年)。目前还没有探测器抵达奥尔特云。

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在40多年的时间里,旅行者1号探测器已经在宇宙中飞行了200多亿公里,现在差不多距离太阳150个天文单位左右。此前旅行者1号穿过的日球层,其最薄处大约100个天文单位。

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光从太阳到达地球,也就是穿越一个天文单位的距离,大约需要8分多钟。以光速飞行,穿越150个天文单位大约需要21个小时。这段距离说起来并不短,只是旅行者1号探测器用40多年走过的距离还不到太阳系半径的千分之二。

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如科学家所言,现在人类被困于太阳系之内。如果在速度上没有突破,人类文明很难走得更远。

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相对于30万千米每秒的光速,旅行者1号的飞行速度实在太慢了,还不到光速的万分之一。然而,就算以光速飞行,飞出太阳系也需要差不多一年半的时间。

旅行者1号现在完全依靠惯性在宇宙中飞行,如果不出意外,它在数百年后才会抵达奥尔特云最内侧边缘,大约3万年之后才能完全穿越奥尔特云,真正飞出太阳系。

虽然旅行者1号携带了核电池,不过它在2025年前后就会因为电力耗尽而无法启动任何仪器,从而彻底和地球断去一切联系。不出意外的话,旅行者1号将继续朝太阳系外飞去。可就算几万年后它能飞出太阳系,给旅行者1号足够的时间,它也无法飞出银河系,因为速度不够,不足以摆脱银河系的引力束缚。

关于作者: 科学探索菌

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