情微说|旅行者2号遭遇“火墙”阻挡,温度达4万度,人类飞不出太阳系吗?( 三 )
科学们经过分析认为 , 这一道火墙是太阳风粒子和来自太阳系以外的宇宙辐射以及星际离子之间发生了高速碰撞的结果 。
太阳活动产生的高能辐射粒子通过太阳风的方式向四周扩散 , 有些被天体吸收 , 或者被其中的磁场反弹、聚集 , 没有被吸收的则沿着新路线 , 一直到太阳引力范围下所能到达的最远处 。
而在这个过程中 , 粒子的能量也会受到相应的减弱 , 与外系的星际粒子互相对冲抗衡 , 形成一道严密的“高能粒子墙” , 抵挡了宇宙的70%致命辐射射线 , 将太阳系与宇宙空间分割开 , 保护太阳系内部的天体不会被这些辐射攻击 。
而这座火墙温度能够高达49427℃ , 也是因为里面的辐射粒子运动的速率太快 。 温度是人们经常用来衡量微观粒子运动的程度 , 根据热力学的知识 , 微观粒子运动的速率越快 , 表现出来的温度就越高 。
按理来说在如此高温的情况下 , 旅行者2号在靠近后 , 会因为温度过高而发生气化现象 , 导致灰飞烟灭 。
然而事实上 , 虽然宇宙辐射粒子的速率很快 , 但是在距离180亿公里的星际中 , 这里的物质密度非常低 , 聚集在一起的粒子数量很少 , 因此无法形成阻力很强的屏障 , 旅行者2号实际受到的热量冲击也是很小的 , 如同一堵泡沫墙面 , 轻松顺利地穿了过去 。
人类能够走出太阳系吗
2018年12月10日 , 旅行者2号已经成功飞离太阳风层 , 在旅行者1号以后 , 成为了第二个进入星际空间的探测器 。
虽然跨越了“火墙” , 看似迈入了探索宇宙的步伐 , 但是对于宇宙而言 , 它其实并没有离开地球太远 , 甚至仍然处在太阳系中 , 与宇宙动辄光年的距离相比 , 旅行者长达40多年的旅程实在是如同蜉蝣撼树 , 沧海之一粟罢了 。
我们认为的太阳系的边界 , 其实是太阳风送达的粒子所能到达的地方 , 目前来说太阳系的边界其实是一个名为奥尔特云的小天体聚集区 , 旅行者2号飞入这里还需要大约300年的漫长时间 , 而飞出这个区域则要花费更加漫长的时间 , 需要3万年 。
按照人类现有的科技水平来说 , 想要离开太阳系 , 速度是其中最大的阻碍 。 以太阳系有效的引力范围来看 , 如果按照旅行者1号和2号的速度 , 太阳系的半径距离2光年 , 速度为每秒14公里 , 那么想要离开太阳系 , 至少需要2万年的时间 , 这对于人类来说是完全无法做到的事情 。
此外 , 宇宙中是有着非常多的辐射射线存在的 , 我们还需要研究怎么才能让人体承受太阳系之外的高强度辐射 。
我们的宇航员在离开地球时 , 就要十分注意辐射对人体的影响 , 有科学家表明 , 银河系的宇宙辐射会导致人体产生非常严重的肿瘤 。
同时 , 人的身体是非常脆弱的 , 需要各种营养物质提供身体所需的能量来保持身体的健康和活力 , 每天要补充数百种微量元素 , 对环境的要求也非常高 , 温度不能过高也不能过低 , 否则就会对人体造成影响 。
而我们应该都知道 , 力的作用是相互的 , 如果人类想要飞出太阳系 , 就要需要将这些能量返还给宇宙 。
比如发射火箭、探测器等 , 这些都需要相应的、能够支撑飞行足够距离的燃料作为动力 , 同时我们想要加速或者改变运动方向 , 也是需要消耗能量的 。
而我们发射火箭等航天器的时候会消耗掉大量的能量 , 首先就要先克服大气层的阻力 。 “火箭方程式的暴政”就说明了人类能够发射进入太空的物质的重量是有限制的 , 想要飞出太阳系 , 就需要大量的能量 , 以及限制人数 。
结论
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