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太空最后的巨大谜团之一是星际空间。迄今为止,只有航海者号才到达过太阳系边界之外的巨大虚空。航海家一号看到了什么令科学界震惊的事情?
三百人的威胁
2012年,旅行者一号成为历史上第一艘到达外太空的航天器。科学家和设计它的工程师都没有想到他们会看到这种情况发生,因为整个任务的设计只持续几年。在距地球数十亿公里的地方,旅行者一号在星际空间中发现了等离子体,完成了太空探索的一个重要里程碑。
在过去的 10 年里,航海者一号一直在日球层顶的阈值之上飞行。去年,一股粒子流到达了测量传感器,据科学家称,这是不应该到达的。天体物理学家测量了大约 300 种以前未知的粒子形状。他们很震惊外太空有这么多粒子,因为星际空间中粒子的密度急剧下降。而且流动本身是如此强大,以至于它表明了一些新的基本力的存在。
例如,从恒星外部区域发出的太阳等离子体流遍布各处,均匀分布在太阳及其行星周围,形成日光层。这是一个保护力场,可以防止来自早期宇宙遗迹的强磁场的辐射。在太阳系的边缘,太阳的力量与星际力量发生碰撞,因此新粒子的发现在很多方面都是出乎意料的,并且可能是一种威胁,因为我们对遥远太空中发生的过程知之甚少。
太阳运动
科学家们非常幸运,航海者号在不同的时间、不同的地点到达了星际空间的边缘。这使得比较独特的数据成为可能。它们表现出许多相似之处,例如颗粒密度。然而,探测器也发现了差异,迫使天文学家提出新问题。
太阳风和星际介质混合不均匀,边界区域的测量将为太阳如何穿过星系内部星际空间以及在此过程中发生什么过程的问题提供答案。事实证明,星际磁场比预期强2-3倍。这意味着我们的日光层承受的压力是之前想象的十倍。
在边界的另一边,星际介质被加热到近三万度,这也超出了所有人的预期。两个探头如何能够承受这样的温度?只是热量可以通过粒子传递,而热等离子体被稀薄分散,所以器件周围的平均温度没有那么高。对于探测器来说,危险的是没有人预料到会在那里看到的带电粒子流。
紧急启动
目前,航行者号只有全天候运行的等离子计和磁力计。与此同时,收集到的数据在20多个小时内到达地球,仅用三个极其强大的天线捕获它。当航海者一号似乎一度失去方向时,引起了极大的关注:是什么导致了它迷失方向?他的防御系统都不起作用,所以这不是外部威胁。
科学家们为寻找潜在故障进行了深入的工作,研究了宇宙射线对电子元件影响的所有可能性以及与敏感器件稳定性相关的温度波动的可能性。通信系统经过了数周的检查,以消除宇宙噪声可能造成的干扰。
当与探测器恢复清晰通讯时,发现航海者号突然切换到多年前已停用的计算机系统。利用发送的信号,工程师将探头切换到工作计算机上。整个过程需要高度协调,历时22个小时。
日光层的限制
尽管有官方结论,但一些独立科学家认为,故障的发生是由于该设备与某种未知力量的相遇造成的。根据NASA的说法,在航海者一号所在的边境地区,应该没有什么特别的、没有异常的现象。然而,测量数据却显示出相反的结果。因此,关于该区域真实性质的假设被证明是错误的。
无论如何,航行者号将继续他们的旅程,至少到 2030 年代,科学家们对于如何解释这些令人震惊的测量数据存在分歧。到目前为止,我们对日光层的了解还不够。这就是为什么科学家们开发了另一个探测器,其主要目的是研究太阳系的外部区域以及日光层之外的区域。
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