飞了185亿公里，旅行者号发现真空物质越来越多，为什么？

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导语:70年代，美国国家航空航天局发射了两枚探测器，飞往太阳系外的太空，一路上不断向地球传回天文数据。

如今这枚探测器以每秒60,000多千米的速度驶向宇宙，每隔一段时间它们都还会向地球发回大量瞬间收集到的数据。

然而最近一次传回的数据却让那些研究太阳系的科学家们大吃一惊，原来，旅行者号在前往宇宙最边缘的途中拍到了一些极其罕见的景象。

这景象几乎是不可能出现的，它的出现让科学家们对于太阳系与外太空之间的真空物质的性质产生了怀疑。

探测外太空物质的器材。

这飞出太阳系的探测器叫做旅行者1号，他是在1977年9月的一天从地球上发射出去的，这个时候他才一点一滴都没离开太阳系，但普林斯顿大学的科学家就利用这颗探测器获取到了有关太阳系结构的一些数据。

这台“旅行者1号”和随后发射的“旅行者2号”探测器在从地球飞离太阳系的过程中主要就是负责对太阳风的探测，这上面有两个主要的仪器，一个叫做等离子体的探测仪，用来发现太阳风上的带电粒子，另一个叫做磁场探测仪，用来测量太阳风上的磁力。

等离子体探测仪是由磁力驱动的，当等离子体探测仪上的细长铂丝遇到带电粒子的洗礼的时候，带电粒子会和铂丝产生静电作用，从而造就一个脉冲电流，而磁场探测仪则是通过感应变压器的方式来测量磁力，当电磁感应上面的线圈经过太阳风的带电粒子的时候，周围就会产生一个交流电。

这么一来，旅行者号上面的数据就会通过一种很巧妙的方式转化为电信号，然后再通过无线电波的方式发回地球。

然后地球上面专门用来接收这些信号的天文台就可以根据这些电信号提取出有关太阳风的一系列数据，这些数据是关于太阳风的物质成分和动力学性质的，科学家们可以利用这些数据来了解太阳风的行为，从而进一步了解太阳系统结构和太阳系之外的真空的一些性质。

但这些数据只能让科学家们了解到大致的信息，如果想要得知更详细的信息或者更准确的数据，就需要将“旅行者1号”上所携带的一个个磁带发回来，然后到现在这个时代，仍旧非常原始的存储方式上进行分析，这个过程需要大量的时间和人力。

旅行者号的探测材料是可以被不断重新利用的，因此它在30年的时间里就一直靠自己发射出来的无线电波向地球发回有关太阳系外真空物质的数据，这些数据中最重要的一组数据是它在2012年和2013年的一段时间内不断发回来的信息。

这一年，旅行者号飞了大约185.07亿千米，离太阳系约160个天文单位的距离，然而却在2012年间发现它拍到的真空物质比之前飞过的任何地方都更密集，之后这种趋势又持续到了2013年，甚至于在2013年12月，真空物质的密度又比2012年同期高出了500倍。
从太阳系到外太空。

这段时间，旅行者号在逐渐逼近太阳系边界的“海王星轨道”上绕着太阳慢慢地飞着，然而此时的太阳系外却比太阳系内要冷并且物质稀薄的多，即便是太阳风也掀不起太大的波澜。

因此，科学家们刚开始以为“旅行者1号”探测到的大量真空物质是群星际的粒子经过上面的探测仪产生的干扰信号。

但这个解释很快就被推翻了，因为“旅行者1号”上面的磁场探测仪和等离子体探测仪都是由“金伯利•艾伦”发明的，这两个探测仪几乎不会因为它们本来就是为了在太空环境下工作而生的，除非探测到的信号特别强大，否则是不会产生干扰的。

而且，经过精确测算和验证，斥候号探测到的真空物质的确是比太阳系内的真空背景数值要大上许多，因此那一定是太空中真正存在的真空物质。

为了找出这些真空物质到底是从哪里来的，科学家们进行了进一步的分析，他们首先根据时间进行范围缩减，这段时间内，与“旅行者1号”有过相互作用的唯一环境就是太阳风。

因此，只可能有三种可能性，一种是这些真空物质来自太阳风，另一种是被太阳风刮到了太阳风区以外的某个环境中，最后一种是它们来自太阳附近有别的恒星的地方。

其中第一种可能性是最不可能的，因为这段时间内太阳的活动是非常凶猛的，太阳风的平均速度以及磁力都在不断波动，因此能够自太阳附近飘到外太空边界的真空物质的概率是非常小的。

第二种可能性的概率也很小，因为附近能对太阳风起作用的恒星环境非常罕见，而且“旅行者1号”探测到的真空物质的性质和太阳附近恒星环境的性质都不太相似，因此这种情况的概率也在大阳系中几个躲藏着混迹的恒星，比如“Nemesis”和“Tyr”“Tyche”等，但是科学家们并没有图片这些恒星，因此也就无法进行验证。

第三种可能性是最可能的，这是因为“旅行者1号”探测到的真空物质的性质和星际环境的性质非常相似，而且在太阳系外到处都是，而且它们正好能和太阳系的引力产生一个缓冲状态，从而“旅行者1号”穿越太阳系边界的时候就是出现的这个状况。
从那到来的星际风?

这些真空物质的来源是群星际的风，它们发生了大量的碰撞后产生了巨大的压力。

这个压力产生的原因有很多，比如恒星的生长和消亡等等，这些都会让恒星附近稀疏的物质云中产生稠密的区域，然而在这些区域中相对较稠密的星际云由于各个方向的风都会受到压力，因此它们很容易就破碎或者扭曲。

因此，星际空间中就很容易形成无数稀疏的小空洞，而这些小空洞中的一些松散的气体颗粒很容易被恒星的引力吸引到，然后经历一段时间的相互影响，就会都被聚集到一个区域，从而形成一个大气态的恒星附近的环境。

这种星际环境的风在太阳系外会造成非常巨大的影响，这将会是“旅行者1号”飞出太阳系之后的又一个成就。

“旅行者1号”此时正好在太阳系外的一个叫做“赫尔姆霍兹共振界”的地方，这里有大量的恒星环境，而且这里的恒星环境都是气态的，非常适合进行许多宇宙的生产活动。

因此很有可能由于这个原因，当旅行者探测器刚出太阳系的时候就探测到了这么大量的真空物质。

其实这也可以解释那些真空物质的性质和太阳附近的恒星环境的物质性质都不太相同的原因，因为在“赫尔姆霍兹共振界”中大量的气态物质是非常容易混在一起的，因此这些真空物质也很容易就混合了一些潜藏于其中的物质，从而得到了类似的性质。

“赫尔姆霍兹共振界”中的这些恒星环境材料很容易就被太阳附近的引力所吸引，因此在太阳系边界会形成一个小气态区，这么一来，就可以经受不住太阳风的猛烈冲击，因此，太阳系边界的真空空间中就会停留下许多这样的小环境的残留物质。

这一带的星际风不但对“旅行者1号”的探测有着非常重大的意义，对太阳系的发展也是有着极其重要的作用的。

因此，科学家们将其称为“星际边界”，这也是因为太阳系的外围只有极其薄的物质，因此太阳发出的光线能够照射到这里，这样就可以用光学的方式去看这里的物质，因此它们就被认为是星际空间和太阳系的交界。

结语:这个星际边界并不是很平坦的，它在距离太阳系不到1000天文单位的地方就会产生波峰和波谷，这是因为它经常和来自太阳附近的恒星环境发出的星际风产生阻力，经过一段时间就产生这种凹凸不平的形态。