旅行者1號探測到星際空間的等離子體
來自星際空間的嗡嗡聲
藝術家描繪的駛向星際空間的航海家飛船(供圖:NASA噴氣實驗室)
NASA的航海家探測器發射至今已有四十餘載,但遠在140億英里之外的旅行者1號仍帶給我們新的發現。探測器錄到星際空間的等離子體發出的「嗡嗡」聲,科學家將這個微弱的聲音比作綿綿細雨。
探測等離子體本就是旅行者1號的任務之一。它拍攝到木星大氣中的閃電,詳細記錄了太陽風在系外空間如何漸行漸微。2012年,旅行者1號轉而探測人類從未探索過的遙遠空間。當時它已穿越日球層頂,在那裡太陽風(太陽持續射出的帶電粒子流)的強度已經不足以抗衡系外的星際介質。此後,旅行者1號繼續遠離太陽系,並在系外空間探測到等離子體。
圖集:NASA的「大航海」史詩任務,第40張為航海家飛船
飛船所在的這一帶星際空間大致是相當安靜的。帶領此項研究的絲黛拉·科赫·奧克是康奈爾大學的在讀博士生,她在報告中指出:「我們錄到的聲音十分微弱單調,這是由於它的頻帶寬度很窄。我們認為這是星際空間本身發出的嗡嗡聲。」旅行者1號還收錄了每隔幾年太陽風爆發時的震撼人心的聲音。該研究報告的第一作者、康奈爾大學的天文學家詹姆斯·科德斯在文中寫道:「太陽風爆發的時候,聲音就像暴風雨中的電閃雷鳴,過後又回歸到和風細雨。」
科學家一度認為旅行者1號只能憑藉太陽風爆發的聲響來測量外太空等離子體的密度。
然而他們意外地聽到嗡嗡聲,據此他們可以追蹤兩次爆發之間星際介質的變化,這對人們了解那片知之甚少的太空區域大有裨益。奧克相信,星際介質中的低級活動遠比科學家預測的要多得多。
另一位康奈爾大學的天文學家夏米·查特基則在該報告中指出,「這樣一來,測量星際等離子體密度無須依靠不定期的太陽活動來進行了。無論太陽是否爆發,航海家探測器都會傳回詳盡的信息。它告訴我們:『我正在這片區域游弋,這裡的等離子體密度是……;我到了另一片區域,這裡的等離子體密度是……等等等等。』我們將持續不斷地從位處宇宙深處的航海家那裡得到這些數據。」
旅行者1號與航海家2號並稱NASA的航海家雙生子飛船,它們將飛向遙遠的星空,永不停歇。但在地球上的科學家眼中,它們的時日是有限的。2030年前的某天,飛船攜帶的鈈燃料將消耗殆盡。
最後時刻到來之前,飛船傳回的每一個數據對科學界都彌足珍貴。「讓我們好好珍惜這份對科學的饋贈吧。」奧克如是說道。
相關知識
旅行者1號是美國國家航空航天總署(NASA)於1977年9月5日發射的太空探測器,作為航海家計劃的一部分,進行太陽系外太空及日球層頂之外星際空間的探索和研究。它與航海家2號並稱航海家雙生子探測器,比後者晚16天發射升空。截至2022年6月29日,旅行者1號已經服役44年9個月又24天,仍在通過深空網絡接受日常任務指令並向地球傳輸數據。其實時位置及速度資料由NASA及其噴氣實驗室提供。據2022年6月29日數據,旅行者1號距離地球156.25個天文單位,是航行最遠的人造飛行器。
外層空間,亦稱外太空、宇宙空間,簡稱空間、外空或太空(英語:outer space),指的是地球大氣層及其他天體之外的虛空區域。
與真空有所不同的是,外太空含有密度很低的物質,以等離子態的氫為主。其中還有電磁輻射、磁場等。理論上,外層空間可能還包含暗物質和暗能量。
BY:Rahul Rao
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