IT 之家 4 月 1 日消息,我們太陽系的所有行星都被一個由太陽不斷釋放的帶電粒子形成的巨大氣泡包圍着。這個氣泡被稱爲太陽圈(heliosphere),它的邊界就是我們太陽系的邊界。
圖源 Pexels
因此,如果我們想離開太陽系并前往其他恒星,我們就需要首先找到穿越太陽圈的方法,而一支研究團隊聲稱已經發現了穿過這個巨大氣泡的最佳路線。
太陽圈保護着其内部的所有一切,包括行星、宇航員、衛星和其他天體,免受來自太空的危險輻射傷害。然而,到目前爲止,科學家們還不确定它的形狀或大小。
科學家隻是簡單地将太陽圈定義爲受太陽直接影響的區域。一些人認爲這個氣泡呈羊角面包狀,一些人認爲它呈球狀,還有許多人認爲它呈子彈狀或沙灘球狀。
之所以存在這種混淆,是因爲我們身處其中就無法弄清楚一個物體的确切形狀。" 我們就像金魚一樣,試圖從内部理解魚缸," 這項研究的第一作者、密歇根大學研究員莎拉・A・斯皮策 ( Sarah A. Spitzer ) 說。
這就是爲什麽包括這項研究的作者在内的全球許多科學家一直在開發任務概念,以演示星際探測器如何離開太陽圈并從外部觀察它。
斯皮策補充說:" 未來的星際探測器任務将是讓我們第一次真正有機會從外部看到我們的太陽圈,我們的家園,并更好地理解它在局部星際介質中的位置。"
這些任務概念詳細說明了所需的飛行器、有效載荷和軌迹。例如,2021 年的一份任務概念報告建議," 探測器沿着接近太陽風尾(即太陽運動方向的前方)45 度的軌迹飛行,最終将使其脫離氣泡。"
然而,這項新研究聲稱,探測器要離開太陽圈,就必須沿着穿過太陽圈尾端側面的路徑飛行。他們比較了六個從頭向尾的探測器軌迹,并發現當探測器穿過尾部離開時,可以獲得最大輸出并清晰地觀察太陽圈的形狀。
1977 年 8 月和 9 月,美國宇航局分别發射了旅行者 2 号和旅行者 1 号探測器,以研究星際空間。任務取得了成功,這些航天器成爲首批穿越太陽圈的人造物體。
旅行者探測器設計使用壽命隻有五年,但它們仍然在運行,截至 2024 年 3 月,它們距離地球約 150 億英裏(IT 之家注:約 240 億公裏)。然而,它們已經無法探測到我們太陽的等離子體活動,因此無法提供任何有關太陽圈的信息。
約翰霍普金斯大學應用物理實驗室的一份任務概念報告建議,人類應該瞄準設計使用壽命爲 50 年的探測器。這樣一個探測器将能提供有關太陽圈的寶貴信息,并且還可以覆蓋 300 億到 900 億英裏的星際距離。
這項研究發表在《 天文和空間科學前沿 》期刊上。