飛向宇宙,浩瀚無垠》NASA「航海家二號」離開太陽系、傳回最新數據 首度揭開星際空間神祕面紗

2019-11-05 20:12

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此圖顯示航海家一號與航海家二號離開太陽圈之後的位置(取自NASA)

此圖顯示航海家一號與航海家二號離開太陽圈之後的位置(取自NASA)

距離地球120億英里(約193億公里)的地方標誌著太陽系的邊緣與星際空間的起點,國際知名科學期刊《自然天文學》4日刊登的最新研究指出,美國國家航空暨太空總署(NASA)的「航海家二號」發射升空40多年後,在去年離開了太陽圈,並成功回傳數據,讓科學家得以揭開星際空間的神祕面紗。

航海家一號(Voyager 1)與太陽圈(Voyager 2)都在1977年發射升空,航海家一號於2012年離開太陽圈(heliosphere),進入星際空間(interstellar space,恆星與恆星之間瀰漫著離子、原子、分子、塵埃等的區域)。航海家二號在1979年至1981年期間,飛越了木星與土星,1986年經過了天王星,並於1989年造訪了海王星。

航海家二號傳回至今為止最詳細數據

航海家二號在去年穿越日球層頂(heliopause),成為史上第2個離開太陽圈的人造物體,並傳回目前為止太陽系邊緣最詳細的數據,且仍持續回傳數據,數據需要逾16個小時方能傳到地球。航海家一號與航海家二號預計會繼續運行約5年,直到電池耗盡。

太陽圈是太陽能支配或控制的太空區域,太陽圈的邊緣是一個磁性氣狀泡,維護著這個氣狀泡的是從太陽表層大氣噴發的帶電粒子流(電漿),稱為「太陽風」,而太陽風遭遇到星際介質而停滯的邊界稱為日球層頂或太陽風層頂,而這個邊界被認為是太陽系的外層邊界。

計畫主持人:驚訝又興奮

主導航海家二號計畫的加州理工學院(California Institute of Technology)物理學教授史通(Edward Stone)說,航海家二號能穿越太陽圈,他感到驚訝又興奮:「我們不知道氣狀泡多大,我們當然也不知道航海家二號能撐到抵達氣狀泡的邊緣,並進入星際空間。」

《自然天文學》(Nature Astronomy)4日刊登的研究指出,航海家二號遇到的太陽圈邊界比航海家一號遇到的邊界來得更薄且更平滑。這可能是由於航海家一號在太陽極大期(solar maximum,指太陽活動最頻繁的時期,而目前處於太陽活動低落時期),穿越了太陽圈邊界,另一個可能的原因是航海家一號可能越過了一條較不垂直的軌道,導致在太陽圈邊界花費了較長的時間。

航海家二號傳回的數據還引起關於太陽圈整體形狀的爭論,一些模型預測太陽圈應該是球狀,一些模型預測它的形狀是像風筒,而最新的測量結果顯示,太陽圈的形狀比較接近球狀。

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