233.14億公里,這個距離,遠超我們的想像。簡單地說,它是地球到太陽平均距離的155倍,也是地球到月球的60,000多倍。以公里作為單位來形容這個距離,我們幾乎無法理解它的廣袤和遙遠。可是,正是如此浩瀚的距離,竟然在2022年1月15日被一艘飛船所突破,而這個飛船,正是我們熟悉的美國“旅行者1號”。這不僅僅是一個科技奇跡,也標誌著人類探索外太空的一次重大突破。
你可能會問,233.14億公里的距離到底有多遠?想像一下,在我們的日常生活中,我們用米和公里來丈量距離。無論是從家到公司,還是遠一些的旅遊目的地,通常幾百公里就足夠了,而這些億公里的距離,則在我們身邊難以找到任何參照物,似乎只存在於科幻小說中。然而,旅行者1號的成就,打破了我們對遙遠距離的固有認知。對它來說,超越奇迹幾乎是家常便飯。
這艘飛船的使命並不是去探索離地球最近的行星,而是前往我們所無法想像的星際空間。1977年,旅行者1號開始了它的旅程,至今已經在深空中飛行了整整44年。而在這段漫長的時間里,它不僅穿越了太陽系的邊緣,還不斷為我們帶來了關於外太空的震撼發現。
旅行者1號以超過每秒16.99公里的速度在星際空間中航行,這比國際空間站的軌道速度還要快。雖然它穿行的區域沒有任何可以作為參照的物體,它依然不間斷地在拓展我們的認知邊界。這艘飛船,以它特有的方式,記錄了深空的每一寸變化,揭示了許多此前無法想像的宇宙奧秘。
一個重大的發現來自於旅行者1號對太陽磁泡的探測。過去,科學家們認為太陽的磁場形成了一個球狀的氣泡,籠罩整個太陽系,半徑大約為140億公里。然而,2015年,旅行者1號穿越太陽磁泡的最外層,揭示了這一想法的錯誤。通過旅行者1號的數據,科學家們發現,太陽磁泡並非規則的球形,而是兩端高高凸起,像一個“羊角麵包”一樣。
2017年,卡西尼號飛船也進一步確認了這一發現,甚至提出太陽磁泡的形態更接近一個橢圓形的橄欖球。這些觀測徹底顛覆了我們對太陽磁場的傳統認知。到了2020年,美國科學家基於旅行者1號、旅行者2號以及新視野號等多個探測器的數據,最終揭示了太陽磁泡的真實形狀:像一個巨大的“豬肚”,直徑達到數百億公里,這一發現令全世界的科學家都感到震撼。
旅行者1號不僅為我們揭示了太陽磁泡的形態,它還捕捉到了太陽風暴的軌跡。2020年,飛船的儀器發現,一大團帶電粒子以極快的速度從太陽系中飛出,迅速突破太陽系的邊界,進入星際介質。這團高速飛行的帶電粒子流,最終以超過800公里每秒的速度飛到旅行者1號的前面,超越了飛船的軌跡。
這種帶電粒子流的速度,是旅行者1號飛行速度的47倍。它們幾乎在一年內就衝出太陽系,飛出了接近260億公里的距離。與這些帶電粒子相遇的,是來自星際空間的宇宙射線粒子。這兩種粒子在交匯時發生猛烈撞擊,導致宇宙射線粒子被反彈回去,而帶電粒子則停止了它們的前進。這種現象,不僅為科學家們提供了寶貴的數據,也為我們解開了太陽系外的神秘面紗。
旅行者1號的探測還揭示了另一個令人困惑的現象——星際空間中的粒子密度問題。按理說,離開太陽的引力範圍后,星際空間應該是一個幾乎沒有物質的真空地帶。但事實上,旅行者1號卻發現,隨著它飛行的距離越來越遠,粒子密度反而逐漸增加。
從179億公里到211億公里的星際介質中,粒子的密度從每立方釐米0.039個電子到0.13個電子逐漸增加。這意味著,太陽的磁泡在某種程度上阻擋了來自宇宙的粒子,而這些粒子在速度變慢后,便開始在太陽磁泡附近堆積。這個現象,給我們對星際空間的認識提供了全新的視角。
如果你認為旅行者1號的任務只是獲取硬數據,那就錯了。它還在探測過程中捕捉到了星際空間中的“嗡嗡”聲。2021年,飛船的科學儀器傳回數據,顯示它在飛行過程中聽到了微弱且單調的等離子波“嗡嗡”聲。美國科學家推測,這種聲音是由高能粒子撞擊星際氣體引發的。當這些帶電粒子撞擊氣體時,就像一個音叉一樣激發出低頻的振動波。
旅行者1號的偉大之處不僅在於它的航行速度或距離,更在於它為人類帶來了無數無法用言語表達的宇宙真相。從太陽磁泡的形狀,到星際空間的粒子密度,再到星際“嗡嗡”聲的發現,這些成果讓我們更加接近那片浩瀚的宇宙,也讓我們意識到,我們對外太空的認知仍然是如此有限。旅行者1號雖然即將告別地球,但它的探索精神,依然激勵著我們不斷向未知進發,或許有一天,我們能夠走得更遠,飛得更高。