黑猩猩|185亿公里外,旅行者号发现空间密度越来越高,这是怎么回事?


黑猩猩|185亿公里外,旅行者号发现空间密度越来越高,这是怎么回事?
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作为距离地球最远的人造物 , 旅行者1号可谓是备受关注 , 而它的“孪生兄弟”——旅行者2号 , 就显得有些被人冷落了 。 其实这种“待遇”对旅行者2号而言是不太公平的 , 因为旅行者1号在“访问”了土星之后 , 就离开了黄道面 , 径直向太阳系外围飞去 , 而旅行者2号则是继续“访问”了天王星和海王星的 , 相对而言 , 它的贡献应该比旅行者1号还要大一些 。
时至今日 , 两个旅行者号探测器都已进入了星际空间 , 它们依然在正常工作 , 并不断地刷新着我们对宇宙深空的认知 。 近日 , 旅行者号项目的研究团队表示 , 185亿公里外 , 旅行者号发现空间密度越来越高 , 这是怎么回事呢?我们需要先来简单科普一下 。
太阳的内部每时每刻都在发生着核聚变 , 除了不断地释放出光和热之外 , 太阳还会向外发射出大量的高能等离子体带电粒子流 , 也就是我们所称的太阳风 。
我们可以简单地理解为 , 太阳风在宇宙空间里吹出了个一大“泡泡” , 而这个“泡泡”的边界就被称为“日球层顶”(Heliopause) , 因为太阳一直在以大约220公里/秒的速度围绕着银河系中心公转 , 所以这个“泡泡”的形状并不是标准的球形 。
由于“日球层顶”内部存在着来自太阳的粒子 , 而其外面却只有来自星际空间的极为稀疏的粒子 , 因此我们一般都会认为 , “日球层顶”外面的物质密度会比内部低很多 , 根据科学家的估算 , “日球层顶”外面的等离子体物质密度大约应该为0.002个电子/立方厘米 。
顺便讲一下 , 之所以讨论的是等离子体物质密度 , 是因为宇宙空间中的等离体物质相对比较容易测量 。 好的 , 现在科普完毕 , 下面我们来进入主题 , 即进入星际空间后 , 旅行者号发现奇怪的现象:空间密度越来越高 。
2013年10月 , 旅行者1号早已越过“日球层顶” , 进入了星际空间 。 它在183亿公里的距离上首次测量等离子体振荡时 , 发现这里的等离子体物质密度为0.055个电子/立方厘米 , 在接下来的日子里 , 旅行者1号在212亿公里的距离上又进行了一次测量 , 而测量结果居然是0.13个电子/立方厘米 。
【黑猩猩|185亿公里外,旅行者号发现空间密度越来越高,这是怎么回事?】
无独有偶 , 旅行者2号也测量出了类似的数据 , 从而印证了旅行者1号的测量结果 。
由于要探测天王星和海王星 , 旅行者2号花费了很多的时间 , 因此它直到2018年11月5日才进入星际空间 , 比旅行者1号晚了6年多(旅行者1号于2012年8月25日进入星际空间) 。
2019年1月 , 旅行者2号在179亿公里的距离上 , 对星际空间的等离子体物质密度进行了首次测量 , 测量结果为0.039个电子/立方厘米 , 2019年6月 , 旅行者2号已经到了185亿公里外 , 它在这个位置上的测量结果为0.12个电子/立方厘米 。
我们可以看到 , 两个旅行者号测量出的数据都远远地高出了估计值 , 更奇怪的是 , 随着距离的增加 , 空间密度还越来越高 。 那么这种奇怪的现象应该怎么解释呢?
就目前来看 , 研究人员只是给出了一些推测 , 比如说有观点认为 , 来自星际的等离子体在“日球层顶”可能会发生类似“交通堵塞”的现象 , 从而让这里的空间密度增大 , 还有观点认为 , 星际磁场可能会覆盖在“日球层顶”并增加强度 , 在这种情况下 , 等离子体物质的垂直与平行温度之比的增加就会导致其密度增大 。