在NASA的实验室，你也许会看到一些让人匪夷所思的场景：一些拥有美国顶尖高校学位、掌握着最前沿航天技术的科学家和工程师们，正在绞尽脑汁与太空中一台上世纪70年代出厂的“老爷机器”保持联系。
这台“老爷机器”之所以让科技人员们如此倾情，只因它已经飞行到了距离太阳约182亿公里的地方，进入到了星际空间之中。在那里，它要帮助人类看到之前从未见过的景象。
它的名字叫“旅行者2号”。
图片来源：美国宇航局(NASA)官网。
据新华社电
一年前，美国“旅行者2号”探测器飞出日球层，成为继“旅行者1号”之后第二个进入星际空间的人类探测器。
“旅行者2号”从太阳系进入星际空间看到了什么?本周出版的《自然·天文学》杂志刊发一组论文，详解“旅行者2号”传回的首批“星际穿越”数据，让人们得以窥见太阳系与星际空间“接壤”之处的神秘图景。
观测到对称的日球层
在论文中，研究人员确认，“旅行者2号”于11月5日飞出日球层进入星际空间，距太阳约180亿公里。信号以光速从该位置传回地球需要超过16小时。
日球层犹如太阳风吹出的巨大“气泡”，太阳系行星都处在“气泡”内。“旅行者1号”飞出日球层时距太阳约183亿公里，这之前科学家并不知道这个“气泡”究竟有多大。对比两个探测器的“穿越”位置可为研究日球层结构提供线索。参与研究的美国艾奥瓦大学学者比尔·库尔思说，通过对比两个探测器的穿越点可基本看出日球层形状是对称的。
对比数据还揭示了日球层顶的某些特征，比如在不同位置日球层顶厚度不同。日球层顶是日球层最外缘边界，太阳风与星际风在这里达到平衡。科学家认为日球层顶会随太阳活动移动，就像肺部随着呼吸扩张和收缩。
探明太阳系和星际空间的边界
太阳系与星际空间的边界地带充斥着哪些物质?“旅行者2号”也获得一些线索。进入星际空间时，它搭载的高能粒子探测仪检测到日球层粒子数量骤降，同时宇宙射线量剧增并保持在高水平。此前“旅行者1号”发现日球层可以将地球及其他行星受到的宇宙射线辐射减少七成以上。它们获得数据均显示，它们完成穿越时周围等离子体密度剧增。等离子体是由正负离子、电子及中性粒子组成的特殊物质形态。科学家此前已知，日球层内的等离子体炽热而稀疏，星际空间内的等离子体冰冷而密实。
艾奥瓦大学荣誉教授唐纳德·格尼特说，最新数据表明，认为太阳风在深入宇宙空间时逐渐减弱的老观点不正确。等离子体密度剧烈变化意味着，太阳系和星际空间之间有一个明确边界。
“旅行者2号”数据证实，星际空间边界的等离子体温度确实低于日球层内等离子体，但比此前预期略高。数据还显示，“旅行者2号”飞离日球层前等离子体密度也曾略微升高，表明等离子体在日球层内缘和外缘经过了两次压缩，但尚无法解释原因。
“旅行者”项目科学家、美国加州理工学院物理学教授爱德华·斯通说：“如果没有‘旅行者2号’传回的新数据，我们就无法知道‘旅行者1号’看到的景象是整个日球层的特征，还是只与它穿越的地点和时间有关。”
此外，“旅行者2号”磁场传感器的观测数据印证了“旅行者1号”的一个惊人发现：日球层顶外缘区域磁场方向与日球层顶内部磁场方向是平行的。科学家最初通过“旅行者1号”发现这个现象时，不确定这是外部星际空间的普遍特征还是巧合，最新数据表明太阳系内外磁场方向很可能是一致的。
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什么是星际空间
我们仍未敢言了解什么是星际空间?直到19世纪末，很多人还认为这片广袤无垠的世界是一无所有的。通过观测星光，科学家发现星光穿越星际空间后会大大减弱。这表明，星际空间并不是绝对真空，那里同样有物质存在。
可以看到，最新的一系列论文不仅确认了“旅行者2号”的穿越数据，最重要的是阐述了日球层顶的具体性质——这已经是太阳系的最外层结构，也是日光层和星际空间之间的边界。但迄今为止，星际空间的具体性质仍有待解答;离太阳更远、尚未探索过的空间的结构也存在争议。天文学家R·杜特伊特·斯图尔斯认为，随着旅行者探测器进一步深入星际空间，它们会探索新的区域并传回新的独特数据，而“只有它们的直接观测，才能让这些争论尘埃落定。”据科技日报
