“旅行者号 “发现太阳系外更密集的空间:这意味着什么?

2018年11月,经过41年的旅程,旅行者2号越过了太阳影响结束的边界,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。

2012年进入星际空间的旅行者1号,向地球传送了类似的读数。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,其中一个被称为日光顶,是由太阳风定义的,或者说是它的显著减弱。日光顶内的空间是日光层,外边的空间是星际介质。但日光层并不是圆形的。它更像一个椭圆形,太阳系在前缘,后面有一种延伸的尾巴。

两个旅行者号都在前缘越过了日光层,但在日光纬度上相差67度,经度上相差43度。

星际空间通常被认为是一个真空,但这并不完全正确。物质的密度极低,但它仍然存在。在太阳系中,太阳风的质子和电子的平均密度为每立方厘米3至10个粒子,但离太阳越远,这个密度就越低。

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。而外日光层的等离子体密度达到每立方厘米约0.002个电子。当 "旅行者 "号探测器越过日光层时,其仪器通过等离子体振荡记录了等离子体电子密度。

"旅行者1号 "于2012年8月25日越过了日光顶,距离地球121.6个天文单位(即地球到太阳距离的121.6倍--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)的距离上穿越日光顶后首次测量等离子体振荡时,它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)之后,旅行者1号报告说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日在119个天文单位(178亿公里)的距离上越过了日光顶。2019年1月30日,它在119.7个天文单位(179亿公里)的距离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?一种理论是,星际磁场的场线在远离日光顶时变得更强。这可能导致电磁离子回旋加速器不稳定。"旅行者2号 "确实探测到在穿越日光顶后磁场的加强。

另一种理论是,被星际风带走的物质必须在日光顶附近减速,形成一种塞子,正如新视野号探测器在2018年探测到的微弱紫外线光芒所证明的那样,这是中性氢在日光顶的积累造成的。

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