在140亿英里之外的空旷太空中,旅行者一号探测到来自电浆波的“嗡嗡声”

美国宇航局旅行者1号宇宙飞船进入星际空间

这幅艺术概念图描绘了美国宇航局的旅行者1号宇宙飞船进入星际空间,也就是恒星间的空间。星际空间主要由等离子体或电离气体构成,这些气体是数百万年前附近巨星死亡时喷出的。太阳泡内的环境主要是由太阳耗尽的等离子体所支配,即太阳风。星际等离子体发出橙色的光芒,与美国宇航局哈勃太空望远镜拍摄的猎户座星云中的恒星在星际空间中穿行的可见光图像相似。来源:美国国家航空航天局/姓名

旅行者1号:兄弟姐妹之一美国国家航空航天局44年前发射的宇宙飞船,现在是太空中最遥远的人造物体,它仍然在工作,并朝着无限的方向放大。

这艘飞船早已飞过太阳系的边缘,穿过日球层顶——太阳系与星际空间的边界——进入星际介质。现在,它的仪器已经探测到星际气体(等离子体这项由康奈尔大学领导的研究发表在《科学》杂志上自然天文学

康奈尔大学天文学博士生斯特拉·科赫·奥克(Stella Koch Ocker)检查了从140亿英里以外缓慢发回的数据,发现了这种辐射。“它非常微弱和单调,因为它的频率带宽很窄,”Ocker说。“我们正在探测星际气体发出的微弱、持续的嗡嗡声。”

Ocker说,这项工作让科学家了解了星际介质如何与太阳风相互作用,以及太阳系日球层的保护罩是如何被星际环境塑造和改变的。

NASA的旅行者号飞船

这幅艺术家的概念图展示了美国宇航局的旅行者号宇宙飞船在黑暗的太空中与一片恒星的对抗。两艘旅行者号宇宙飞船离地球越来越远,在星际空间旅行,最终将围绕银河系中心旋转。来源:美国国家航空航天局/姓名

1977年9月发射的旅行者1号宇宙飞船飞过木星1979年,然后土星在1980年晚些时候。2012年8月,旅行者1号以每小时38000英里的速度穿越了日球层顶。

进入星际空间后,宇宙飞船的等离子体波系统检测到气体中的扰动。但是,在这些喷发之间——由我们自己的旋转的太阳引起的——研究人员发现了一个由稀薄的近真空空间产生的稳定、持久的特征。

“星际介质就像一场安静或柔和的雨,”资深作家詹姆斯·科德斯(James Cordes)说,他是乔治·费尔德斯坦天文学教授。“在太阳爆发的情况下,就像在雷暴中探测到闪电,然后又回到了柔和的雨中。”

“航行者”号任务时间表

“航行者”号任务时间表。来源:美国国家航空航天局/姓名

Ocker认为星际气体中的低水平活动比科学家先前认为的要多,这使得研究人员能够追踪等离子体的空间分布——也就是说,当等离子体不受太阳耀斑干扰的时候。

康奈尔大学研究科学家沙米·查特吉解释了持续追踪星际空间密度的重要性。“我们从来没有机会评估它。现在我们知道我们不需要一个与太阳有关的偶然事件来测量星际等离子体,”Chatterjee说。“不管太阳在做什么,旅行者正在发回细节。飞船在说,‘这是我现在游过的密度。现在就在这里。现在就在这里。现在就在这里。‘旅行者号离我们很遥远,而且会一直这样做下去。’”

喷气推进实验室任务路径

美国航天局/喷气推进实验室任务路径。来源:美国国家航空航天局/姓名

“旅行者1号”携带着由已故康奈尔大学教授卡尔·萨根(Carl Sagan)领导的委员会创造的一张金唱片(Golden Record),以及上世纪70年代中期的技术离开地球。根据美国宇航局喷气推进实验室的数据,向地球发送信号需要22瓦。该飞船拥有近70千字节的计算机内存,在任务开始时,数据速率为21千字节每秒。

由于140亿英里的距离,通信速率已经降至160比特/秒,大约是300波特率的一半。

2021年5月10日,自然天文学
DOI: 10.1038 / s41550 - 021 - 01363 - 7

NASA,喷气推进实验室和国家科学基金会支持这项工作。科德斯、查特吉和奥克勒是康奈尔大学卡尔·萨根研究所的成员。

3评论关于“在140亿英里之外的空虚太空中,旅行者一号探测到来自等离子体波的“嗡嗡声””

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