筆者 東邪

到目前為止，人類在太空中的足跡也僅僅出現(xiàn)在月球上，并未出現(xiàn)在更遠(yuǎn)的星球上，因?yàn)閺纳鲜兰o(jì)七十年代初開始，美國就陸續(xù)實(shí)現(xiàn)了多次載人登月，但在美國之后就沒有國家達(dá)成這一成就，美國自己也沒有再將步伐邁得更大，而是選擇“原地踏步”。雖然如此，但人類發(fā)射的探測(cè)器卻已經(jīng)飛到了距離地球十分遙遠(yuǎn)的地方，它們的太空使命就是探索系外空間。

最早肩負(fù)這一使命的是美國宇航局研發(fā)的“先驅(qū)者10號(hào)”和“先驅(qū)者11號(hào)”，這兩架星際探測(cè)器被人們寄予厚望，但后來在1997年與地球失去聯(lián)系，從那之后人類便無法得知這兩架星際探測(cè)器的情況。此外，美國宇航局還在七十年代發(fā)射了旅行者一號(hào)和旅行者二號(hào)，值得慶幸的是這兩架探測(cè)器如今還能與地球保持聯(lián)系。

那么旅行者一號(hào)和旅行者二號(hào)最終能否飛出太陽系？據(jù)了解，目前飛得最遠(yuǎn)的旅行者一號(hào)已經(jīng)遇到了阻礙，什么擋住了旅行者一號(hào)的去路呢？

太陽系的范圍到底有多大？

在討論星際探測(cè)器是否能夠飛出太陽系之前，我們首先需要明確太陽系的范圍邊界。目前科學(xué)界對(duì)太陽系的范圍有四種主要的定義，一是以行星為界，二是以太陽風(fēng)頂層為界，三是以太陽引力影響范圍為界，四是以奧爾特云為界。第一種定義比較容易理解，以行星為界指的是以太陽系最靠外邊的行星為界，在2006年之前是冥王星，但現(xiàn)在是海王星。

早期人類對(duì)太陽系邊界范圍的認(rèn)知就局限在第一種定義，后來有科學(xué)家通過研究太陽活動(dòng)發(fā)現(xiàn)，太陽活動(dòng)會(huì)釋放出的大量的高能輻射粒子，這些粒子聚集起來向外擴(kuò)散的形態(tài)就像一陣風(fēng)，因此被稱為“太陽風(fēng)”?？茖W(xué)家們對(duì)太陽風(fēng)進(jìn)行長期的研究后，發(fā)現(xiàn)它的擴(kuò)散范圍比海王星的軌道還要遠(yuǎn)，但還在奧爾特云之內(nèi)。

第三種定義是以太陽引力為參考，理論計(jì)算得出的數(shù)值是15~23萬個(gè)天文單位，一個(gè)天文單位相當(dāng)于地球與太陽之間的距離。第四種定義是眾多定義中范圍第二的，因?yàn)樗鼘⑻栂低鈱拥囊粋€(gè)圈層當(dāng)作邊界，這個(gè)圈層就是奧爾特云。在理論上，奧爾特云是一個(gè)包圍著太陽系的球狀云團(tuán)，里面分布著許多不活躍的彗星，距離太陽大約5萬~10萬個(gè)天文單位。

因此如果說以第一種定義為標(biāo)準(zhǔn)，旅行者一號(hào)和旅行者二號(hào)早在21世紀(jì)之前就已經(jīng)飛出了太陽系。如果以第二種定義為標(biāo)準(zhǔn)，那么旅行者一號(hào)早在2013年就已經(jīng)飛出了太陽圈，而旅行者二號(hào)也在2018年飛出了太陽圈。但如果以最后一種定義為標(biāo)準(zhǔn)，即飛出奧爾特云才算飛出太陽系，那么這兩架探測(cè)器還有很漫長的路途要走。

“太陽系邊緣存在巨大‘保護(hù)罩’”的傳聞是否屬實(shí)？

據(jù)說這一傳聞最早由著名科學(xué)家特斯拉提出，他通過實(shí)驗(yàn)和計(jì)算發(fā)現(xiàn)，太陽系邊緣可能存在一個(gè)巨大的“保護(hù)罩”，它抵擋了來自太陽系外的絕大多數(shù)星際輻射。由于當(dāng)時(shí)人們普遍認(rèn)為特斯拉的想法太過天馬行空了，因此他的猜想沒有得到重視。直到2012年底，NASA的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)已經(jīng)抵達(dá)太陽圈層邊緣的旅行者一號(hào)的前進(jìn)似乎遭到了阻力。

該事件導(dǎo)致了傳聞中特斯拉的猜想被挖了出來，不少人認(rèn)為可能是太陽系圈層外存在巨大的保護(hù)罩阻礙了旅行者一號(hào)的前進(jìn)。如果該保護(hù)罩是真實(shí)存在的，它是由什么物質(zhì)構(gòu)成的呢？愛爾蘭裔天文學(xué)家艾吉維斯是第一個(gè)對(duì)該保護(hù)罩進(jìn)行解釋的人，他認(rèn)為該區(qū)域中存在大量原形星盤碎片，即太陽系形成初期所殘留下來的碎片。

后來人類的天文觀測(cè)水平得到提高后，科學(xué)家通過觀測(cè)發(fā)現(xiàn)太陽系邊緣確實(shí)存在一個(gè)特殊的區(qū)域，該區(qū)域分布了許多小天體，例如彗星、隕石、小行星等，該區(qū)域就是柯伊博帶。有科學(xué)家認(rèn)為，柯伊博帶內(nèi)部的小天體之間存在引力作用，而該區(qū)域存在數(shù)不清的小天體，它們形成了一張龐大的引力網(wǎng)絡(luò)，在一定程度上能阻擋太陽系內(nèi)外的物質(zhì)交換。

這只是眾多猜想中的一種，還有一種猜想指出，該巨大保護(hù)罩實(shí)際上是太陽風(fēng)圈層和星際輻射粒子對(duì)沖的界限。宇宙中任何恒星都會(huì)對(duì)外發(fā)出輻射，對(duì)于某一個(gè)恒星系來說，其主恒星所釋放的輻射會(huì)與恒星系之外的星際輻射在一定的區(qū)域遭遇，由于兩者的傳播方向相反，因此會(huì)形成對(duì)沖，而這個(gè)對(duì)沖的區(qū)域可能就是阻礙旅行者一號(hào)繼續(xù)前進(jìn)的難題。

人類是否能夠等到探測(cè)器飛出太陽系的那一天？

旅行者一號(hào)和旅行者二號(hào)都攜帶了特制的金屬唱片，唱片中收錄了地球上許多物種和自然的聲音。這么做的目的是讓這兩架探測(cè)器充當(dāng)?shù)厍蛭拿鞯氖拐?，讓它們飛出太陽系外去傳播地球文明。如果外星文明存在，那么他們應(yīng)該可以獲取唱片中的信息，從而了解到原來太陽系中還有另外一個(gè)文明。那么人類能夠得到這一天的實(shí)現(xiàn)嗎？

恐怕很難，因?yàn)橐屄眯姓咭惶?hào)和旅行者二號(hào)飛出太陽系，至少還要等上幾萬年的時(shí)間。據(jù)了解，目前旅行者一號(hào)的飛行速度達(dá)到每秒鐘17公里，如果它繼續(xù)以這樣的速度前進(jìn)，那么還需要三四萬年的時(shí)間才能真正飛出太陽系，而要到達(dá)太陽系的鄰居“比鄰星”還需要7萬年的時(shí)間。

人類文明史也不過兩三萬年，再加上如今地球生態(tài)遭遇了前所未有的挑戰(zhàn)，人類也在和病毒斗爭，如果這些生存難題無法克服的話，那么人類文明也將持續(xù)不了多久。還有其他方法能夠加快進(jìn)程，那就是研發(fā)黑科技飛行器，但這些目前只出現(xiàn)在科幻小說中。