史上航距最遠NASA航海家一號在太陽系發現神祕新疆域


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http://wired.tw/2013/07/09/voyager_unexpected_region/index.html

By ADAM MANN | 9 七月 2013

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美國航太總署(NASA)的航海家一號(Voyager 1)是史上航行到距離地球最遠處的人造物體,但它的野心不僅於此,最近竟然「跑」進太陽系邊緣的陌生區域,令物理學家丈二金剛摸不著頭腦,因為這遠遠超乎他們的預估。

航海家一號在36年前升空,和「孿生姐妹」航海家二號(Voyager 2)繞行外行星區域,突破人類探索疆界,傳回極珍貴的資料,但航海一號在1980年高速遠離太陽系,自此便愈來愈趨近星際空間。這架探測機目前距離我們已經是地球與太陽間距離的120多倍。

科學家原以為,雖然航海家一號進入受銀河系影響較強的新區域,但偏離的速度應該滿和緩的,結果卻比科學家預測的更複雜,因為航海家一號如今航行到了一個奇異的新領域,科學家還在設法釐清那是哪裡。

約翰霍普金斯大學應用物理實驗室的物理學者柯里米吉斯(Stamatios Krimigis)指出:「我們之前用來預測的模型都錯了,」《科學》期刊在6月27日刊登了三篇關於航海家一號的新論文,而柯里米吉斯是其中一篇的第一作者,他說:「基本上,我們現在根本沒有可靠的理論能預測航海家一號之後的走向。」

太陽風邊陲的神祕區域

科學家已知航海家一號在2003年進入太陽風的邊陲,根據其儀器資料指出,航海家一號周圍的粒子移動速度低於音速,因為距離太陽很遠,速度已趨緩。

「太陽風」是太陽表面會射出一種超音速的電漿(編按:帶電粒子)流,噴射時速高於1百萬公里,速度最高可達光速的10%,並帶有太陽磁場

據科學家了解,太陽風最後會撞擊到巨大恆星死亡後所產生的不同粒子流──星際介質,撞擊爆炸後產生的活躍離子「銀河宇宙射線」大部分都會被太陽風擋在太陽系之外。

就在大約一年前,航海家一號進入周遭毫無動靜的新區域。根據儀器資料顯示,其周圍的太陽風驟降至千分之一,幾乎偵測不到,而且就在短短幾天之內迅速減少。

同時,航海家一號周圍測得的銀河宇宙射線則大幅激增,加州理工學院物理學者,也是《科學》期刊其中一篇航海家論文的第一作者史東(Ed Stone)表示,這「完全符合離開太陽風影響範圍會產生的情形,」看來航海家一號已經遠離太陽的影響。

令人料想不到的情況

然而,問題何在?問題在於如果航海家一號周圍已經沒有太陽風,那麼應該會有從四面八方湧來的銀河宇宙射線,然而資料顯示,航海家一號遭遇的銀河宇宙射線卻只從單一方向而來。

此外,雖然太陽風幾乎消失,但航海家一號測到的磁場依然不變,這說不過去,因為科學家據信銀河系有自己的磁場,其磁場與太陽磁場間會形成一個60度角。

沒人確定這是什麼狀況。

未參與此系列研究的波士頓大學天文學者歐菲兒(Merav Opher)表示「這真是令人料想不到」。她指出這些觀測結果很有意思,但也可以想見學者將研究爭論好一段時間。

歐菲兒說:「可以說我們已經接觸到星系際介質,卻又還沒脫離太陽的地盤。」

用這個說法來打比方,意思就是航海家一號想出門,卻杵在太陽家門口沒跨出去,只讓外頭銀河系的風吹著。科學家不但料想不到這個玄關是什麼地方,也不知道航海家一號會在這個陌生地帶待多久。史東推測航海家還得航行數月或數年後才會抵達星際空間。

史東補充:「但時間點誰也說不準,因為我們根本沒有模型可以預測。」他表示,即便到了那時,航海家一號也不算真的離開太陽系,僅是離開太陽風的影響範疇而已。

至於柯里米吉斯則根本不想猜測航海家一號會發生什麼事,因為目前可用的模型都不可靠。

老柯表示:「我深信宇宙的想像力遠比我們豐富。」

Edited by 嵐月銀牙
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