回顾：飞了185亿公里后，旅行者号发现真空物质越来越多，原因何在？

人类目前发射了多少颗行星探测器呢？——大约是170-180颗，它们帮助人类完成一次又一次行星探索，不断刷新人类对星空的认知高度。

行星探测器表达着人类探索宇宙的决心

有这样一个行星探测器，它连续40余年不休不止探索太阳系外围空间，造访各个星球，向地面传回珍贵的数据。它是谁？它就是旅行者号。

旅行者号是如何展开星际探索的？为什么在探索过程中，旅行者号发现的真空物质成倍数增长？这些越来越多的真空物质，到底从何而来？如果真空物质过多，会对旅行者号带来何种影响呢？让我们打开科学启迪的大门，前去一探究竟。

太空中的旅行者号概念图

旅行者号的飞行距离已经达到185亿公里，在宇宙中发现真空物质呈倍数式的增长，到底发生了什么？

太阳系黄道平面图：旅行者号正穿越太阳系进入星际空间

旅行者号任务硕果累累

旅行者号探测器是1977年美国发射的两颗行星探测器，这个项目的全称叫做旅行者号星际探索任务（Voyager Interstellar Mission），简称“VIM”。旅行者号被誉为过去50年太空探索黄金时代的一种象征，它竭尽所能把人类探索的目光延伸至太阳系空间边缘。距离旅行者号发射已经过去40多年，目前的旅行者号探索器取得了哪些探索成果呢？

旅行者号的航行线路图

旅行者号探索器，包含了1号和2号两颗姊妹行星探索器。1号探测了土星和木星，2号探索了除土星、木星之外，距离太阳这个太阳系中心更远的天王星和海王星。1号和2号共同对土、木二星的探索，传回了相当可靠的数据，包括关于木星磁场、磁层的规律性变化，木星的大气形态、成分，以及木星的内部结构。

两颗姊妹探测器还发现了美丽的木星极光，还有仿佛守卫者一般、由尘埃构成的薄纱状木星环。最让科学家震惊的是，旅行者号还发现了5颗新木卫。我们知道木星拥有众多卫星，因为木星拥有比地球大得多的质量，也就拥有更强的天体引力，可以吸引更多的天然卫星环绕木星。

土星全家福，根据旅行者1号拍摄的照片合成

旅行者号探测器还详细考察了伽利略卫星，它是木星的四颗卫星。之所以叫伽利略卫星，是因为它是由意大利天文学家伽利略在1610年用他发明的天文望远镜观察到的。四颗伽利略卫星各有名字，根据距离木星由远及近的顺序，它们分别被命名为“卡里斯托”（Callisto）“、“加尼美得”（Ganymede）“欧罗巴”（Europa）和艾奥”（Io）。

木星与伽利略卫星

对四颗木卫命名的却并不是首先发现它们的伽利略，而是德裔荷兰天文学家西蒙·马里乌斯，他还宣称自己比伽利略更早关注四颗木卫。发现四颗伽利略卫星的意义在于更加确定了日心体系的正确性。

从地心说到日心说

2号探测器在天王星、海王星的探索上颇有成绩。它探明了天王星的磁场、大气情况，帮助了科学家修订天王星正确的自转周期值。2号探测器还发现，天王星的大气由甲烷云组成，甲烷云吸收红光，使天王云大气呈现绿色。但天王星本身是一颗冰冻的巨大星球，大气之下，深入天王星内部，人们发现了冰、氨、甲烷，核心部位是硅酸盐岩石。

2号探测器探测到了海王星活跃的大气活动，同样检测了海王星的磁场、磁层，发现海王星的6颗新海卫和5条环带，还发现了海王星表面的亮斑和黑斑。

海王星内部结构模拟图

两颗探测器对土、木二星以及天王、海王二星等星球的探测，让人们对太阳系的各个行星有了更加完整和系统的认识，不过科学家根据旅行者号探测器传输回地面的数据，也发现一个问题：1号和2号在渐行渐远的飞行过程中，发现了越来越多的真空物质，什么是真空物质呢？真空物质为什么会在探测器飞行的过程中逐渐增多呢？

人类对宇宙的认识永无止境

初识真空物质

真空物质是一种宇宙中存在较多能量和粒子的空间体，比如太阳风所释放的粒子。真空在传统概念中是没有空气和物质存在的，但真空物质是一个太空领域专用词汇。就拿太阳风产生的粒子来说，太阳风粒子随着太阳的对外辐射传播开来，不断扩散，随着传播距离越来越远，粒子的能量会慢慢衰减。

旅行者号沿着远离太阳的方向推进，所以在太空航行的初期，检测到的太空物质会越来越小，受到真空物质的影响会越来越弱。但是目前旅行者号的飞行距离已经达到185亿公里，发现的真空物质在呈倍数增长，很有可能是接近像太阳一样的巨大能量体了。这意味着在远离太阳系的未知星系，可能存在一个类似太阳系适宜生物生存的环境。

真空中的粒子：空间振荡和量子涨落

如果存在适宜生物生存居住的新环境，那极有可能发现，宇宙中除人类之外的其他智慧生物，和外星文明的交流也不再只是人类的遐想。既然真空物质意味着宇宙中可能存在能量体，能量体则可能关系到生命体的存在。试问这些随探测器飞行距离越来越远，呈现倍数增长的真空物质从何而来呢？科学家们说法不一。

外星人构想图

真空物质来自何方

当旅行者2号飞行距离达到185亿公里时，通过一种等离子检测器发现附近的真空物质密度比原来增加了0.12个电子/立方厘米，科学家为解释这一现象给出了不同的观点。

一部分科学家认为，旅行者号来到了太阳至奥特尔云团的中间部位。奥特尔云被认为是一个包围着太阳系的球型云团，奥特尔云团包裹太阳系的部分，在过去还未被发现时，被定义为非太阳系的范畴。事实上这个包裹太阳系的星云团，也属于太阳系，而且奥特尔云存在数以万亿计的小天体，拥有超过地球5-100倍的质量，它远远超过了太阳风吹出的日球层。

奥尔特云在太阳系中的位置关系

正是因为它体积和质量的庞大，使奥特尔云的密度大于普通的太空环境，所以导致了旅行者号在逐渐趋近奥特尔云的过程中，检测到比正常情况密度更大的真空物质。

还有一种说法认为，这些真空物质是被星际风吹来的，因为刚好降落到日光层顶部，受到阻力而减缓运动，在这里稍作停留。如果旅行者号继续行驶更远的距离，会发现真空物质的密度会达到正常水平。

日球层顶，也称为太阳风层顶

尽管真空物质的密度增大可能意味着旅行者探测器将迎来意外的收获。不过太空航行存在的未知因素很多，不能因为其中一个数据的波动就妄加推断。旅行者探测器1号和2号都携带了刻有人类文明物质的“金色唱片”，其实也寄希望于太空航行有机会发现外星文明，我们只能希望有奇迹发生。

一张名片为“地球之音”的铜质镀金激光唱片

真空物质的不利影响

真空物质越来越多，对行星探测器来说并不是一件好事，甚至会产生不利的影响。首先，真空物质的增多会让探测器的飞行遇到更大的阻力。就比如在地球，飞机起飞会受到向下的重力和空气的阻力，这些真空物质，就好比如太空中的“空气阻力”。

真空物质指的就是这些星际介质

真空物质会随着探测器航行速度的提高，使其面临更大的阻力。此外，真空物质是一种自带能量的物质，它由质子、离子构成，如果越来越多的真空物质聚集在一起，对探测器会造成严重的破坏。

这种破坏体现在机体上的破坏，比如“电磁脉冲”对通讯设备的破坏，会造成短路，设备故障。相比“电磁脉冲”造成的失灵短路问题，真空物质对探测器机体的破坏要严重得多，一旦探测器失控，便成了流浪的太空垃圾。

成为“太空垃圾”

所以在太空探索中，探测器对突然增大的真空物质密度是非常敏感的。尽管地面人员不可能为了避免过高的真空物质密度改变航线，但在不久的将来，科学家应该有办法为真空物质建造一件“防护服”，确保机器不会因为密度过大而损坏。

旅行者号们

旅行者号探测器对人类探索宇宙的意义是巨大的，它是人类向宇宙星辰派出的使者，怀揣着人类的梦想和勇气。

致敬人类对未知的探索

未来还会有更多的“旅行者号们”，进入太空遨游的队伍，它们的目标是星辰大海。