星際空間，塵埃仍未落定

圖片顯示“旅行者1號”和“旅行者2號”探測器在日光層之外的位置，日光層是太陽創造的一個保護泡，一直延伸到冥王星軌道。圖片來源：NASA官網

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本報記者 張夢然

2012年，“旅行者1號”（Voyager 1）進入星際空間，傳回了非常寶貴的日球層頂數據。但是，由於探測器上的等離子體設備損壞，地球上的研究人員，根本無法收集到那次穿越的完整數據。

但現在，人類擁有了“旅行者2號”（Voyager 2）穿過星際空間的首批數據。英國《自然⋅天文學》雜誌4日同時公開5項研究，確認了“旅行者2號”於2018年11月5日已進入星際空間，取得了科學史上又一項重要的技術成就。

當時其與地球的距離，是地球和太陽距離的119倍。

首度進入星際空間的是它

2014年9月13日，美國國家航空航天局（NASA）召開發佈會正式確認“旅行者1號”飛出太陽系，進入星際空間。這是第一個進入星際空間的人造物體。

“旅行者1號”自1977年發射以來，一直在急速遠離太陽。它到訪過木星及土星，提供過這兩顆星球及其衞星的高解像清晰照片，還曾幾次轉換過目標任務。而此前它最著名的事蹟，是擔當傳播地球文化和聯絡其他宇宙生物的“大使”——其攜帶了一張鍍金表面的銅質磁盤唱片，內容包括用55種人類語言錄製的問候語和各類音樂、影像，其中有管平湖先生演奏的中國古琴曲《流水》。其目的，是要向地外生命們表達人類最友善的問候。

但從2012年開始有傳言至2014年開發佈會，“旅行者1號”的精確位置不斷引發激烈爭論。最終認為，“旅行者1號”約是在2012年8月25日離開了日球層懷抱，進入寒冷的星際空間。

無疑，“旅行者1號”闖入了先前沒有任何探測器到過的地方，是人類宇宙探索的重要里程碑。人造設備駛入星際空間，從科學意義上來講，標誌着人類的夢想又掀開了新一頁篇章，也是“星際時代”的到來。

但從科學數據收益來説，結果卻不盡如人意。當時探測器上的等離子體設備已受損，科學家們並沒有拿到首度穿越的完整數據。

不同尋常的第二位“旅行者”

“旅行者2號”是第二個穿越日光層邊界的探測器，發射時間稍早於1977年升空的姐妹探測器“旅行者1號”，並已在太空中運行了42年。

此次5項研究，集合了麻省理工學院、加州理工學院、NASA戈達德太空飛行中心、愛荷華大學以及約翰⋅霍普金斯大學應用物理實驗室的成果，同時報道了“旅行者2號”進入星際空間時的初步測量數據，並重點比較了與“旅行者1號”穿越的異同之處。不同於“旅行者1號”，“旅行者2號”上設備的數據顯示日光層的邊界更薄更平滑，之後的星際磁場也更強。

其中一篇論文，麻省理工學院科學家約翰⋅理查德森及其同事認為，穿越日球層頂發生在不到一天的時間內，而最靠近日球層頂的星際介質比預期的更熱，也更多變。

在另一項研究中，加州理工學院科學家愛德華⋅斯通及其同事通過觀測發現，日球層頂和星際空間之間有一個層，而太陽風和星際風會在這個層中相互作用。但“旅行者1號”並未發現這個層。

研究人員們表示，綜合所有結果，“旅行者1號”和“旅行者2號”的部分差異可能來自於太陽活動水平的變化，其他差異則可能與探測器運行的不同軌道有關。

我們仍未敢言瞭解

什麼是星際空間？直到19世紀末，很多人還認為這爿廣袤無垠的世界是一無所有的。

但通過觀測星光，科學家發現星光穿越星際空間後會減弱。這表明，星際空間並不是絕對真空，那裏同樣有物質存在——極其稀薄的物質——平均每立方厘米的空間內僅有0.1—1個原子。

現在，通過旅行者探測器，我們對星際空間有了更豐富的認識，可惜，人類至今對其瞭解仍不過是九牛一毛。

可以看到，最新的一系列論文不僅確認了“旅行者2號”的穿越數據，最重要的是闡述了日球層頂的具體性質——這已經是太陽系的最外層結構，也是日光層和星際空間之間的邊界。

但迄今為止，星際空間的具體性質仍有待解答；離太陽更遠、尚未探索過的空間的結構也存在爭議。在一篇同時發表的“新聞與觀點”文章中，天文學家R⋅杜特伊特⋅斯圖爾斯認為，隨着旅行者探測器進一步深入星際空間，它們會探索新的區域並傳回新的獨特數據，而“只有它們的直接觀測，才能讓這些爭論塵埃落定。”（科技日報北京11月4日電）