人类被困在太阳系？旅行者2号飞了40多年，遭遇五万度“火墙”

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文：大嘴社科

编辑：大嘴社科

2018年的11月5日，一个重要的声明从美国宇航局（NASA）的通信中心发出，宣告人类在太阳系探索历程中达成了新的里程碑：旅行者2号探测器，成功抵达了星际空间，成为第二个挣脱太阳系束缚，漂浮在宇宙间的人造物体。

而这次，它在穿越太阳系的边缘时，发现了一件让人不可思议的事情。

旅行者2号传回的数据显示，太阳系的边缘不是一个冰冷的虚空，而是被一层高温等离子体的“火墙”环绕，这层壮观的防护屏障的温度高达49427 ，令人惊讶的是，这个温度远超过我们的太阳表面！

那么，这个神秘的“火墙”又是如何形成的呢？它对旅行者2号的旅程，有什么影响？而对我们来说，它又揭示了哪些未知的信息？我们先从这场旅行的亲历者：旅行者二号说起。

旅行者2号，这是一艘于1977年8月20日由美国宇航局打造并发射的无人星际航天器，担负着人类深入星际的探索使命。它与它的双胞胎兄弟——旅行者1号共享几乎一样的设计蓝图。

但是，它们的行星探测路线有所不同。旅行者2号采取了一种较为保守、但却异常精准的飞行轨迹，使它能够始终保持在太阳系的黄道平面内，借此在1981年，借由土星引力的加速，成功飞向了更为遥远的天王星和海王星。

虽然这种设计让旅行者2号无法像它的姊妹船一样，能够如此近距离的探察土卫六，但却赋予了它更加独特的荣誉：它成为了首艘拜访天王星和海王星的航天器，实现了利用这个176年仅一度的行星几何排列的契机，一举造访四颗气态巨行星的壮丽奇迹。

旅行者2号装载了11种科学仪器，为我们观测各种天体和空间环境提供了强有力的工具。更有意思的是，它还带着一张金属唱片，这张唱片上记录着地球上各种语言、音乐、图像和声音，它就如同一个漂浮在宇宙间的时光胶囊，向任何可能遇到的外星文明，传递我们人类文化和信息。

然而，所有美好的事物终有尽头，旅行者2号的核电池也不例外。预计到2025年，它的能源将会耗尽，随后将失去与地球的联系，但它仍会以一个沉默的旅者，继续其无尽的宇宙漂游。

目前，旅行者2号距离地球约185亿公里，是最远离我们的人造物体。它以每秒钟飞行15.4公里的速度在宇宙间穿梭，每17小时向地球发送一次信号，这个信号在光速下也需要16.7小时才能到达地球。

然而，旅行者2号在2018年11月5日进入星际空间时，还给我们带来了一个震惊的发现：在太阳系的边缘，存在着一层超热的等离子体屏障，这个炙热的“火墙”的温度高达49427 ，远超太阳表面。

这层火墙是如何形成的呢？想要深入理解这些问题，我们首先需要解开太阳系边缘这个神秘的概念。有趣的是，太阳系的边缘并不像我们所想象的那样是一个清晰、明确的分界线，而是由多个互相交织的区域所构成的复杂结构。

在这些构成太阳系边缘的区域中，最为关键的两个概念是日球层顶和日球层尾。

日球层顶，是太阳风与星际介质交汇的战线。太阳风，是由太阳表面源源不断喷发的高速带电粒子流，它如同无边的瀑布，四面八方向宇宙空间扩散，形成了一个巨大的气泡，这个气泡像一个充满爱的怀抱，包裹着太阳系内的所有行星和天体。

而星际介质是那些弥漫在宇宙空间中的低密度气体和尘埃，它们在银河系中心恒星爆发和超新星爆发的影响下，形成了一股向内推进的星际风。

当这两股力量相遇时，就像两条水流相撞，会产生一个冲击波，我们称之为日球层顶。它的位置相当遥远，大约位于距离太阳120个天文单位的地方，这里每一个天文单位大约等于1.5亿公里。

然后是日球层尾，它的形成原理类似于太阳风在远离太阳的方向被挤压并拉长的过程。

因为太阳风在日球层顶遭遇阻力，它便会沿两侧流动，就像河水流过一块石头后向两侧分流一样。

这个过程形成了一个似彗星尾巴般的结构，也就是我们所称的日球层尾。这个尾巴非常的长，可能延伸到数百个天文单位之外。

阻挡在旅行者2号前方的“火墙”，可能是由太阳风和星际介质碰撞而形成的。

当两种性质各异——温度、密度、速度和磁场——的等离子体在这个狭窄的交汇点相撞时，会发生剧烈的能量转换和粒子加速，这些过程将等离子体温度推向一个新的高度，从而形成了一个火热的热点区域。

这层热点区域就如同一堵熔岩般的火墙，挡住了一部分来自星际空间的低能量粒子。

那么，这层未知的“火墙”对我们有什么具体影响呢？

首先，这无疑是一项重大的科学发现。它揭示了太阳系边缘复杂、动态的物理过程，进一步加深了我们对太阳风和星际介质相互作用的理解。

其次，这是一个激发人们想象力的天文现象，让我们更加深入地体会到，太阳系的边缘并非是寂静黑暗的，而是充满了火焰和光芒的神秘世界。

最后，这个“火墙”还扮演了一个天然屏障的角色，它能有效地阻挡部分来自星际空间的低能量粒子，从而为我们太阳系内的行星和天体提供了一定程度的保护，抵御了可能的辐射损害。

那么，旅行者二号如何跨过这一层炙热的火墙，飞出太阳系呢？人类会被困在太阳系内部吗？

其实我们并不需要如此担心。这一层等离子体的温度虽然高，但并不会对旅行者二号造成实质性伤害。

我们需要对“火墙”有一个更为准确地认识。它并不是一堵实体的壁垒，而是由超热等离子体构成的一层“薄雾”。

这种等离子体的密度极低，仅为地球大气层密度的百万分之一。这意味着当旅行者2号穿越“火墙”时，实际上并未遭遇到强烈的摩擦力或冲击力。

其次，虽然“火墙”的温度极高，然而由于其密度十分低，导致其具有的热容量微乎其微。这意味着，它无法储存或传递大量的热量。

所以，当旅行者2号穿越“火墙”时，它并未吸收或散发太多的热量，也就不会因过热而受损。

而从旅行者号本身来说，穿越火墙的过程短暂而迅速，大约只有几秒钟。这样短的时间内，即使有些热量交换，也不足以对旅行者2号造成明显的影响。

最后，旅行者2号航天器本身的高温防护设计也是它成功穿越“火墙”的关键。航天器的外壳采用铝合金材料，内部则使用了多层绝缘材料，保护设备免受外部热量的侵害。

同时，航天器还配备了放射性同位素热电发电机、加热器和保温器等技术手段，以调节和维持内部的温度环境。

正是因为科学家和工程师们的努力，旅行者二号得以顺利穿过宇宙中各种自然环境，将人类的声音传播出去。

旅行者2号作为人类的一项里程碑式成就，是首艘成功进入星际空间的航天器。然而，随着人类对宇宙探索地深入，它的独特地位并不会永久。

中国，作为航天领域的一员翘楚，也抱着探索太阳系外的壮志和野心。

自1956年中国航天事业起步至今，经过了六十多年的辛勤耕耘和创新探索，中国已经在全球航天领域取得了许多令人瞩目的成就。其中包括载人航天、月球探测、火星探测，还有广大人民日常生活中离不开的北斗导航系统。

更令人兴奋的是，中国对深空探测项目充满了期待和支持，已经制定了一系列目标和方案。

2049年，这个特殊的年份，正是中华人民共和国成立100周年。中国为此提出了一项宏大的航天计划：实现100个天文单位的深空探索。这个目标不仅象征着纪念新中国的伟大历程，同时也展示了中国航天事业坚定的信心和雄厚的实力。

为了实现这个目标，中国将发射一艘与旅行者号相似的星际探测器，它将依赖木星、土星、天王星等行星的引力弹弓效应，加速冲向太阳系边缘，最终突破日球层顶的束缚，踏上星际空间的旅程。

这艘探测器将携带先进的科学仪器，观测各种天体和空间环境，同时，它还会成为中华文明的使者，向远在星际的外星文明传递我们中华民族的文化和信息。

这个计划的实施，将会在人类对太阳系以及更远的宇宙进行研究和探索的历史长河中，留下一道独特而深远的痕迹。同时，它也为中国的航天事业开辟了新的领域和可能，无疑将为未来的探索之旅带来更多的期待和希望。

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