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旅行者2号飞到202.9亿公里外,传回的数据令人失望,有害射线大增

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在人类发射的众多探测器之中,飞得最远的是一个名为“旅行者1号”(Voyager 1)的探测器,它也因此被我们熟知,该探测器发射于1977年9月5日,目前距离地球大约243.3亿公里。



实际上,旅行者1号还有一个姊妹探测器——“旅行者2号”(Voyager 2),它发射于1977年8月20日,比旅行者1号的发射时间更早。

只不过由于旅行者1号在访问土星之后,就借助土星的“引力弹弓”离开了太阳系的黄道面,而旅行者2号则依次访问了更外侧的天王星和海王星,因此旅行者2号的速度就要慢一点,飞行的距离也要短一些。



就目前情况来看,旅行者2号已经飞到202.9亿公里之外,并因此成为了距离地球第二远的探测器。

已经飞了46年的旅行者2号,现在仍然在向地球传送数据,引力人注目的是,在它近些年来传回的数据中,有一部分是令人失望的,为什么呢?因为这些数据显示了,在远离地球的星际空间之中,有害射线大增。

这些有害射线并不是伽马射线、X射线这样的电磁辐射,而是高能宇宙射线,它们是来自宇宙深空的带电高能次原子粒子,其中大部分都是质子,还有少部分的α粒子、电子以及其他较重元素的原子核,它们在宇宙中有着广泛的产生机制,例如恒星表面的高能活动、双星合并、超新星爆发、脉冲星、类星体和活动星系核,都可以产生大量的高能宇宙射线。



旅行者2号携带的低能量带电粒子探测仪(LECP)和宇宙射线子系统(CRS),可以分别探测来自太阳系内侧的带电粒子和来自星际空间的高能宇宙射线的水平变化。

科学家根据旅行者2号传回的数据计算出,自从2018年12月10日以来,来自太阳系内侧的带电粒子就迅速降到了无限接近于零的水平,而来自星际空间的高能宇宙射线水平,则陡然升高了大约两个数量级,并且在接下来的时间里,高能宇宙射线就一直在这样的水平附近波动,再也没有下降的趋势。

需要知道的是,太阳在发光发热的同时,也会不断地释放出大量的高速带电粒子流,这也被称为“太阳风”,其速度很快,在我们地球附近的空间中,“太阳风”的速度通常都可以达到350至450公里/秒,不过随着距离的增加,“太阳风”也会越来越慢,并最终在星际介质的阻挡下停滞下来。



这样的现象就好像太阳在星际空间中“吹”出来一个大气泡一样,而这个“大气泡”就被称为“日球层”,其内部主要受到“太阳风”的影响,外部则主要受到星际介质的影响。

2018年12月10日,正是旅行者2号穿过“日球层”边界的日子,在此之前,科学家早已预测到,来自星际空间的高能宇宙射线水平会在此时出现一定程度的升高,但令人失望是,旅行者2号实际探测到的升高幅度,远远地超过了科学家的预期,因为这意味着,人类未来的星际航行所面临的困难,比之前想象中的要大得多。

高能宇宙射线之所以被认为是有害射线,是因为它们极为微小且速度极快,它们的速度甚至可以非常接近光速,并因此具备了强大的能量,这会对人类造成严重的危害。



一个极端的例子就是在1991年10月15日发现的“Oh My God 粒子”,探测数据显示,这个粒子很可能是一个质子,其速度达到了惊人的0.9999999999999999999999951倍光速,以至于它的能量堪比一个以时速100公里飞行的棒球所携带的动能。

虽然并不是所有的宇宙射线可以具备如此高的能量,但据此我们也可以清楚地看到,那些高能宇宙射线有多可怕,毫不夸张地讲,它们可以轻易地穿透人类的皮肤,并从分子层面破坏人类的DNA,甚至直接将细胞击碎。

对于地球上的我们来讲,“日球层”可以起到保护作用,它可以阻止绝大部分来自星际空间的高能宇宙射线,除此之外,地球的大气层也可以有效地阻挡这些有害射线的侵袭,所以在地球上,我们不必为此担心。



但假如人类要进行星际航行,那就必须要靠自己了,因为旅行者2号传回的数据清楚地表明,一旦穿过了“日球层”,有害射线就会大增,并且还会一直持续,这也就意味着,人类的宇宙飞船将会长期暴露在高水平的有害射线之中,对于人类而言,如何对其进行有效防御,无疑是一个巨大的难题。

不得不说,人类的梦想是进入浩瀚的星辰大海,但要实现这一梦想,可能还需要很长的时间。

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