旅行者太空船探测到太阳系外空间密度的增加

2018年11月,经过41年史诗航行,旅行者2号终于飞出了太阳系,进入星际空间。但是,小探测器的使命还在继续——它正在向母星发送太阳系外空间的信息。

它揭示的东西令人惊讶。随着旅行者2号离太阳越来越远,空间密度在增加。

这倒不是第一次发现。旅行者1号于2012年进入系外星际空间,也发现外面的物质密度在升高。

旅行者2号的新数据表明,旅行者1号的发现不仅是真的,而且密度的增加可能是局部外星际介质(VLIM)的大规模特征。

太阳系的边界,根据不同定义,具体大小也有区别。旅行者号探测器越过的界线被称为“日球层顶”,是天文学中表示出自太阳的太阳风遭遇到星际介质而停滞的边界。

日球层顶内部的空间是日光层,外部的空间是VLIM。但是,日球不是圆球。它更像一个精子,一头是太阳系,后面是一条流尾,指向银河系中太阳系轨道的方向。

人们通常认为太空是真空的,但事实并非如此。虽然空间中物质密度极低,但还是非零。在太阳系中,太阳风中的质子和电子密度为每立方厘米3到10个,但离太阳越远,它们就越稀疏。

银河系中星际介质的平均电子密度经计算为每立方厘米约0.037个,且外日光层的等离子体密度约为0.002个/立方厘米。

当旅行者越过日球顶层后,它们的等离子波检测器借助等离子体振荡检测出等离子体的电子密度。

旅行者1号于2012年8月25日跨过日球顶层,与地球的距离为121.6天文单位。2013年10月23日,距离地球122.6个天文单位(183亿公里),首次测得等离子体密度为0.055电子/立方厘米。

旅行者2号于2018年11月5日穿过日球顶层,距离地球119个天文单位。它在2019年1月30日,距离地球119.7个天文单位(179亿公里)处测量了等离子体振荡,发现密度为0.039电子/立方厘米,非常接近它哥哥的结果。

它们同时发现,空间的物质密度在增加。又航行了20个天文单位(29亿公里)后,旅行者1号报告说增加到每立方厘米约0.13个电子。

但是旅行者2号于2019年6月进行的勘测显示,外面的密度大大增加,达到了每立方厘米约0.12个电子。

这些数值似乎很小,但它们的意义非凡——尤其是我们还缺少足够有说服力的解释。

我们期望旅行者兄弟能够走得更远,发回更多的数据以供解析。

加油,旅行者,你行的!

原文:https://www.sciencealert.com/for-some-reason-the-density-of-space-is-higher-just-outside-the-solar-system

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