2018年11月,旅行者2号穿越了太阳影响结束的边界,在经历了41年的旅程后进入星际空间。但是这个小探测器的任务还没有结束。它继续做出惊人的发现。
2020年,旅行者2号发现了一个惊人的现象:空间的密度随着与太阳的距离增加而增加。
旅行者1号于2012年进入星际空间,并向地球发送了类似的读数。数据显示,密度的增加可能是星际介质的一个特征。
太阳系有几个边界,其中一个被称为天顶,由太阳风或其显著减弱来定义。太阳光里面的空间是日光层,外面的空间是星际介质。但是日光层不是圆的。它更像一个椭圆,太阳系在前边缘和尾部延伸。
两个旅行者都在边境穿过日光层,但差异是67度纬度和43度经度。
星际空间通常被认为是真空,但这并不完全正确。物质的密度极低,但仍然存在。在太阳系中,太阳风中质子和电子的平均密度为每立方厘米3到10个粒子,但离太阳越远,密度越低。
据计算,银河系星际空间的平均电子浓度约为每立方厘米0.037个粒子。而外太阳能层的等离子体密度达到每立方厘米大约0.002个电子。当旅行者号探测器穿越日光层时,它的仪器通过等离子体振荡记录了等离子体电子密度。
2012年8月25日,‘旅行者1号’越过太阳天顶,距离地球121.6个天文单位(即121.6倍地日距离,——约181亿公里)。当它于2013年10月23日在122.6个天文单位(183亿公里)的距离穿越日光层后首次测量等离子体振荡时,发现等离子体密度为每立方厘米0.055个电子。
在又飞行了20个天文单位(29亿公里)后,旅行者1号报告星际空间的密度增加到每立方厘米0.13个电子。
‘旅行者2号’于2018年11月5日以119个天文单位(178亿公里)的距离掠过太阳天顶。2019年1月30日,它在119.7天文单位(179亿公里)的距离上测量了等离子体振荡,发现等离子体密度为每立方厘米0.039个电子。
2019年6月,旅行者2号仪器显示,在124.2个天文单位(185亿公里)的距离上,密度急剧增加到每立方厘米约0.12个电子。
是什么导致了空间密度的增加?有一种理论认为,星际磁场的磁力线在远离太阳天顶时会变强。这可能导致电磁离子回旋加速器的不稳定性。旅行者2号确实在穿越太阳天顶后探测到了磁场的加强。
另一种理论认为,星际风带走的物质必须在天顶附近减速,形成一种塞子,这是中性氢在天顶积累造成的,2018年新视野号探测器探测到的微弱紫外光就是证明。
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