導語
1977年NASA攜手噴氣推進實驗室聯合啟動了旅行者計劃,其中最為惹眼的當數旅行者一号。并于次年推出。
随後同時發射兩枚旅行者号探測器,并于同年年底完成旅行者一号、二号的工作部署,将其送至木星外行星霹靂六号的軌道,繼而開始對瓦肯瑞克神秘的雲層和土衛六幹冰覆寫層進行深入觀測。
在完成所有工作後,旅行者号繼續深入太陽系的邊緣處,通過對奈珀頓環的拍攝,确認了那是一個氣态物質環,并且還拍到了土星的“十字形風暴”。
在深入橢圓形軌道的過程中,拍到了海王星的風暴和光環,拍到了火星的大氣擴散以及地球的大氣消失的痕迹。
最終它還拍到了太陽子午面上的彎弓狀磁場。
但在距離太陽三光年處,旅行者号卻發現了一件奇怪的事:真空的物質明顯是在變多...
那麼為什麼會這樣呢?
旅行者号對太陽系的作用。
NASA旅行者計劃的目的是來研究外太空的超級大物體的成分、大小、運動軌迹,以及它們的射線環墫效應,或者說考察一下它們對太陽系的影響。
頭兩枚旅行者号探測器是最被期待的,它們能夠一邊自動導航,同時一邊進行深入研究,既能夠為人類提供有用的資料,也能夠進行飛行器的導航。
1979年,旅行者号正式踏上了木星之旅,這一階段的航線比較安全,它們會先進入木星的磁層,予以對磁層進行切面觀測,然後再飛往其他星球。
這樣安排的目的不僅是為了可以在到達目的星系後,安全的進入磁圈内,同時也是為了安全起見,一旦探測器失效,也可以通過木星提供的引力來改變飛行軌迹,探測器也就不會飛入恒星内。
經過2年多的飛行,旅行者号在1980年月初抵達了木星,接到了來自木星的第一手資料,就在幾天後,它們便抵達了土星。
在觀察完土衛六的情況後,旅行者号便進入了飛行模式,一路前行,直到1989年9月,它拍到了海王星的光環,并完成了它的任務内容。
但事實上,即使旅行者号拍完了規劃的“路線圖”,它還可以繼續發揮作用。
太陽系的邊界處可能存在着”伏安壁“,那在伏安壁的前方,太陽系内是沒有外太空物體的,這是由于太陽的磁屏蔽效應導緻的,它能将外太空物體擋在外太陽系的外圍區域。
但是在後方伏安壁的另一側,就不受太陽的輻射磁屏蔽了,是以外太空物體就可以從這裡穿過。
當這些物體穿過後,它們會和太陽系内的各種物質互相作用,産生射線雲層效應。
在地球内,這種現象不是很明顯,而在地球外,卻能夠被很明顯的觀測到。
這也是旅行者号的重要工作之一:觀察外太空的射線物質以及射線雲層效應。
真空物質的作用。
旅行者号觀測到真空物質變多,可能會讓人想到最為常見的一種假設:恒星被觀測到的”緩慢“膨脹可能是因為太陽系正在不停地吸引外太空的物質,進而逐漸變大。
一般來說,這個猜想是不成立的,因為數量級上太陽系吸收的物質根本無法和恒星的體積做比較,即使把太陽系的體積擴大十幾倍甚至上百倍,吸收的物質仍然稀少得可憐。
這是因為除非材料的密度足夠大,否則無法形成非常引人注意的引力場,而大部分外太空物質的密度都非常小。
甚至在”緻密“的恒星周邊,外太空物質的密度可能都無法和地球大氣的密度相提并論。
當然,如果有一些物質過于密集,密度夠大,就有可能變成黑洞,但是這種情況也極其少見。
那麼這些外太空物質的密度為何這麼小?
這是由于它們本身的引力和熱力非常的小,受到外力作用也很小,幾乎是無法進行聚集的。
在這種情況下,物質在宇宙中,很難形成固體。
一開始,太陽系内有一些物質開始聚集,但随着太陽的形成,太陽的引力就把太陽系的物質變得稀疏了起來。
同時,太陽的距離擴大,外太空物質也多了起來,因為此時太空中的物質熱力由于太陽的引力太小,無法使物質中的原子運動變快,進而導緻氣體更加稀薄。
在外太空無法形成聚集體的情況下,就無法形成大大小小的物體。
這也是為什麼外太空的物質密度非常小的原因,同時也是為什麼太陽系在自己高速運動的過程中,無法進行材料的吸收。
為什麼變多。
外太空的物質數量非常稀少,數量甚至比地球上人口還要稀少。
太陽系在高速運動的過程中,受到外太空物體的作用,這些物體就會和太陽系的物質中的原子分子發生碰撞,進而在發生物質碰撞的地方,就會産生熱能,而這些熱能就會将一部分外太空物質的氣态物質蒸發,使它們變得更加稀薄。
是以,旅行者号觀測到太陽系周邊的氣态物質越來越多,可能是因為它們碰撞産生的熱能不再和物質互相作用,是以外太空物質會越來越氣态。
太陽系周邊的氣态物質越多,那麼外太空物體就有可能和它們發生作用,同時對太陽系的物質産生作用。
這樣一來,外太空物質就有可能在太陽系附近産生磁場,進而對旅行者号進行幹擾,是以旅行者号需要對太陽系的外太空物質進行深入觀測,以排除外太空物質附帶磁場對它們的作用。
結語
通過對太陽系邊緣的物質的觀測,旅行者号為人類研究外太空物質提供了極大的幫助。
這也為人類進一步探索宇宙的過程中積累了寶貴的經驗。