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作者:Cornell University 美国康奈尔大学


翻译:贺玉影


校对:苗阳 王靓 郭皓存


编排:胡暖暖


后台:库特莉亚芙卡 李子琦 徐⑨坤 胡永葳


原文链接:https://phys.org/news/2021-05-space-voyager-plasma.html


Credit: Pixabay/CC0 Public Domain


图源:Pixabay网站公版图片


旅行者1号,美国宇航局44年前发射的两个航天器兄弟之一,目前仍是太空中最遥远人造物体的纪录保持者。它仍在工作,噌噌飞向宇宙之无尽。


旅行者1号已经远远的离开了太阳系,在经过太阳系边界的日球层顶(太阳系和星际空间的交界处)后,已经进入了星际介质。根据康奈尔大学主导的一项研究发表在《自然-天文学》上的内容,它探测到了星际气体的持续颤动(等离子体波)。


康奈尔大学天文学博士生Stella Koch Ocker在检查从140多亿英里外慢慢发回的数据时,发现了这一发射现象。她说道:“它是非常微弱和单调的,因为它处于一个狭窄的频带宽度。我们正在探测星际气体的微弱、持续的嗡嗡声。”


她还说,这项工作使科学家能够了解星际介质如何与太阳风相互作用,还有星际环境如何塑造及改变了保护着太阳系的日球顶层。


旅行者1号航天器于1977年9月发射,1979年飞过木星,然后在1980年底飞过土星。它以大约38,000英里/小时(每小时6.1万公里)的速度旅行,于2012年8月穿过了日球层顶。


进入星际空间后,它的等离子体波系统检测到了气体中的扰动。但在这些由我们自己脾气火爆的太阳引起的爆发之间,研究人员发现了一个由脆弱的近真空空间所产生的稳定、持久的标记。


“星际介质就像一场安静或者说温柔的雨,”资深作者、George Feldstein*天文学教授James Cordes说。“太阳大爆发这种事对它来说就像雷暴天气里打了个闪电一样,(根本不算什么),完了之后又变回温柔的雨。”


Ocker认为,星际气体中的低水平活动比科学家之前所想的要多,如此一来,只要在不受太阳耀斑的干扰的情况下,研究人员就可以跟踪等离子体的空间分布。


为什么持续地观测星际空间的密度很重要,康奈尔的研究员Shami Chatterjee解释说:“我们一直没机会评估它,但现在好了,不用等太阳上发生些什么事才能测量星际等离子体了。不管太阳怎么样,旅行者号都在把详细情况发送过来。飞船不断告诉我们:‘这个数据是我正在穿行的密度,这个也是,这个也是,这个也是!’ 它已经飞得很远了,并将继续飞行。”


旅行者1号离开地球时携带了由已故康奈尔大学教授卡尔·萨根(Carl Sagan)主持的一个委员会制作的金唱片,以及1970年代中期的技术。根据美国宇航局喷气推进实验室的数据,它向地球发送一个信号需要22瓦特。该飞船在启航时有近70KB的计算机内存,数据速率为21kbps。


由于距离有140亿英里远,此后通信速率变慢至160kbps,或约为300波特速率的一半。


译者注


*George Feldstein Professor为一荣誉头衔,已故的George Feldstein是美国Crestron公司创始人。


James Cordes在康奈尔大学的介绍页面:https://astro.cornell.edu/james-m-cordes


博士生Stella Koch Ocker的康奈尔页面:https://astro.cornell.edu/stella-koch-ocker


研究员Shami Chatterjee的康奈尔页面:https://astro.cornell.edu/shami-chatterjee


责任编辑:郭皓存


牧夫新媒体编辑部


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旅行者号金唱片,以下网址可以听见“地球之声”


http://goldenrecord.org/#discus-aureus


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