旅行者1号开始获得“狼来了”航天器的名声,此前科学家们多次声称它正在离开太阳系,但后来又改变主意,说它尚未完全到达那里。现在研究人员表示,新的证据表明,旅行者号确实已经离开了太阳的影响范围,成为第一个到达星际空间的人造物体。
旅行者1号于1977年发射,正在加速远离我们,每年行进的距离约为地球-太阳距离的3.5倍。该探测器目前距离地球约182亿公里,比人类送入太空的任何物体都远。(它的姊妹航天器旅行者2号,在一个多月前发射,采取了从地球出发的更为迂回的路径,现在距离地球约148亿公里。)
科学家们长期以来一直期待旅行者1号离开包含来自太阳的粒子的空间气泡,称为太阳圈,并进入一个粒子更丰富且来自其他恒星古代爆炸的区域。但是,由于旅行者1号失去了测量这种粒子等离子体的能力,因此没有简单的方法来判断过渡何时发生。
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2012年3月太阳爆发带来了一个福音,它将太阳物质波送入太空。当这次喷射在13个月后的2013年4月到达旅行者1号时,它使当地等离子体振动起来。旅行者1号的等离子体波仪器(与已失效的等离子体粒子探测器分开)能够测量这些振动的音高,这反过来反映了航天器周围等离子体的密度。结果表明,旅行者1号周围的等离子体比它早先在太阳圈中遇到的等离子体密度高出40倍以上。“因为没有其他可能的结论,我认为我们不得不并且有义务得出结论,我们确实处于星际介质中,”阿拉巴马大学亨茨维尔分校的物理学家加里·赞克今天在新闻发布会上说。
根据航天器周围明显等离子体密度的突变,研究人员甚至能够确定2012年8月25日为旅行者1号离开太阳系的最可能日期,跨越了太阳层顶,即太阳圈和星际介质之间的边界。
美国宇航局喷气推进实验室的项目经理苏珊娜·多德在加利福尼亚州帕萨迪纳市称之为“能干的小型航天器”,已经老旧且技术薄弱:普通智能手机的内存是该航天器的数千倍。然而,旅行者1号的大多数仪器仍然工作,并且它们继续向地球发送信号。该团队估计,探测器仍有足够的钚动力装置的电力来运行其所有仪器到2020年,届时它将开始逐个关闭它们,直到2025年完全停止工作。这仍然给了旅行者1号十多年的时间来研究它已进入的宇宙领域。“它标志着旅行者号探索的新时代的开始:探索恒星之间的空间,”旅行者号的长期项目科学家埃德·斯通说。
新的发现代表了旅行者团队的转机,该团队早在6月份就预测,航天器可能还需要数年才能到达星际空间。但斯通表示,最新的数据消除了大多数团队成员的疑虑。
今天在线发表在科学杂志上的新报告也与另一篇论文的结论一致,该论文基于磁场数据声称旅行者1号已经离开了太阳系,该论文于8月14日发表在天体物理学杂志快报上。该论文的主要作者,马里兰大学帕克分校的物理学家马克·斯维斯达克说,这两个项目是互补的。“我认为作者为他们的测量和解释提出了一个很好的案例,”斯维斯达克说。
在36年的时间里,旅行者探测器共访问了太阳系的所有外行星,并在这些世界周围发现了23颗卫星。它们还各自携带时间胶囊,形式为唱片,其中加载了音乐录音、自然声音、56种语言的问候语以及地球生命的图片和图表。旅行者1号的轨道最终应使其在1.6光年内接近一颗名为AC+79 3888的恒星,该恒星位于鹿豹座中。它预计将在大约40,000年后到达,届时航天器早已失去告诉地球上任何人的能力,这次相遇会发生什么。