旅行者号即将冲出太阳系将解三大谜团(组图) 2008-7-14 10:16:21 新京报
旅行者2号也在2007年8月30日至9月1日到达了激波边界。尽管旅行者2号是第二个到达激波边界的航天器,但研究人员却对其赋予了厚望。
旅行者2号本身携带了仪器,能够测量出太阳风的速度、密度和问题。同时,旅行者2号在数日内5次通过这一地带。研究人员通过这几次数据的研究,发现了太阳系的另一秘密。
太阳系的主要行星大体处在同一平面上,所以,也许很多人认为太阳系是扁平的。不过,太阳系的形状和太阳有关,因此它更可能是个不太严格的球形。旅行者2号发回的数据表明,太阳系不是球形,而是一个不对称的、凹陷的结构,或许有点像鸡蛋。
旅行者2号穿越激波边界的位置,距离旅行者1号飞船的穿越位置大约160亿千米。理查德逊(John Richardson)指出,旅行者2号传回来的数据表明,其所到达的激波边界比旅行者1号更接近于太阳,两者的差距约为10个天文单位。
研究人员计算出,穿越激波边界时,旅行者1号与2号之间的差异。他们据此推测认为,太阳系是不对称的,可能是东西或者南北的不对称。
对此,北京天文馆馆长朱进指出,关于太阳系的不对称此前也有过猜测,而旅行者号则让猜测得到证实,“细化了我们对太阳系的认识,但至于有什么影响则不好说。”
谜题3 太阳风鞘究竟是什么样?
●现在我们知道,激波像波浪一样在不断来回地拍打着激波边界。
旅行者1号飞船只穿越过激波边界一次,而旅行者2号飞船穿越激波边界多次。研究人员指出,这是因为激波像波浪一样在不断来回地拍打这一边界。太阳风鞘这片人类此前未可及之地,正在逐步地一一解密。
激波边界是太阳风在恒星间气体压力下减速的地带。在这里,太阳风速度急剧下降,离子密度变大、温度也升高了,形成一个浓密、炽热的区域。然而,旅行者2号飞船发现激波边界的温度比科学家预期的要低很多。
研究人员对此的解释是,能量传输到了宇宙射线粒子中,使激波加快速度。这就像宇宙乒乓球运动似的,其中的一些离子被屏障反射过来,加入激波中。“这些离子从太阳风中获得了巨大的能量,之后飞奔到了太空之外。”加里弗尼亚技术学院的斯通(Edward Stone)指出。
研究人员还发现,异常宇宙线(ACRs)在太阳风鞘的不同区域也不同。研究人员曾预计,在穿越激波边界时,异常宇宙线强度会增加。但旅行者1号传回的数据表明,这一预计出错了。
目前,旅行者1号和2号都在太阳风鞘区域内,研究人员希望在进一步数据的获得下,研究出异常宇宙射线和宇宙射线的强度变化。“现在有说法认为,旅行者号已经进入太阳风的最末端,进入了星际空间。”李良指出,随着旅行者号不断向太阳系外迈进,更多的关于太阳风鞘及星际空间的细节会被揭露。
- 新知补丁
如何追踪旅行者飞行器?
旅行者号飞行器早就消失在人类视野中,当然所有的宇宙探测器都如此。不过,由于旅行者号已经飞抵太阳风鞘,距离地球已近100个天文单位。如此遥远,飞船信号抵达地球时功率已非常小。有资料表明,旅行者1号发回来的信号大约是一枚普通电子表电池功率的200亿分之一。
功率如此小的信号,地面如何追踪?李良指出,接收这类信号的必须是全自动跟踪。目前直径305米射电望远镜阿雷西沃望远镜是最大的、最敏感的,“然而那是固定的”。
事实上,目前追踪旅行者号信号的是个大的地面观测网络。“首先你必须要先定好大概的天体坐标,然后建立庞大的地面观测网络,进行全自动跟踪。”李良指出。
进而,当地球上的天线能够接收到飞船发回到地球的信号后,还必须通过一定的技术处理方法检测出这些信号,类似放大这些信号。
“太阳系外探测器”陆续飞离,逐一破解系外世界之谜
作为人类已经发射的最重要的两枚系外探测器,旅行者号探测器已经触及了太阳系的边界,一个原本只存在于天文学家理论推想之中,却从未被真正发现过的地区。科学家预计,它们很快就将离开太阳系,继续改写人类行为能达到最远位置的纪录。 |