“旅行者”1号太空探测器用于测量太阳风速的等离子探测器的失灵，使得人类对于太阳系边界的“关键一跃”有可能丧失掉直接的历史性证据

　　“旅行者”1号和“旅行者”2号是美国国家航空航天局于1977年发射的两个太空探测器，上面带有白金唱片，记载反映地球生命和文化多样性的声像资料，以便“问候外星人”。如今，它们越过所有太阳系行星，飞往宇宙深处，是迄今飞得最远的人造探测器。现在的问题是，它们是否已离开太阳系？

　　两项研究，两个结论

　　11月6日，根据“旅行者”1号发来的信号，一些科学家相信，这个航天器现已开始离开太阳系而进入宇宙深处，但也有部分科学家并不同意这个结论。通过分析信号，科学家可以推断它进展到了何处。但是，现在科学家不能确定它是否已经离开了标志太阳系内层边界的终止波包层（termination shock）。

　　对于太阳系终止波包层，科学家了解得还很少。一般认为，这一包层距离太阳有85到120个天文单位（1天文单位等于地球至太阳间的距离，约1.5亿公里）。在那里，随着太阳风而离开太阳的超声波粒子和星际等离子发生碰撞，其飞行速度也应随之降到亚音速。

　　根据“旅行者”1号传回的最新资料，由约翰斯－霍普金斯大学应用物理学实验室的司塔莫提奥斯·克里米吉斯主持的一项研究表明，“旅行者”1号记录到某种高能粒子显著增加了，这暗示它已探测到了太阳风速度降低，并接触到了星际等离子。

　　克里米吉斯由此推论，“旅行者”1号可能在大约2002年8月1日时脱离超声速太阳风而越过了终止波包层，当时该探测器距离太阳有85个天文单位。奇怪的是，200天后，在距离太阳87个天文单位的地方，它又重新进入终止波包层！目前，“旅行者”1号距离太阳约90个天文单位；“旅行者”2号距离太阳只有约70个天文单位。

　　但是，由马里兰大学弗兰克·麦克唐纳领导的另一个研究团队通过分析另外一种数据则得出了不同推论。他们认为，“旅行者”1号还没有到达太阳系的内层边界。

　　太阳系边界情况复杂

　　这两个科研团队之所以得出不同结论，一个原因是“旅行者”1号直接测量太阳风速的等离子探测器失灵，科学家因此不能直接判断它所处的太空环境究竟是什么样的。

　　对此，克里米吉斯采取的一种变通办法是测量一种高能粒子，并推测它们的数量和类型，从而得出太阳风在减弱的结论。麦克唐纳则分析了另一种高能粒子，判断它们是在远离“旅行者”1号所在位置的某个遥远地带得到了加速，这意味着该探测器还没有到达太阳系终止波包层。

　　密歇根大学的莱恩·菲斯克教授没有卷入这两项研究，但他在《自然》杂志上撰文说：“在这两种情况下，都可以说‘旅行者’1号已进入太阳系中一个从没探索过的区域。”他认为，太阳系终止波包层也许不是一个固定的分界，它的位置会随着太阳风活动的强弱而发生变化，目前及今后数年也许要继续向外延伸一段距离。

　　菲斯克说：“我倾向于肯定克里米吉斯及其同事的分析，他们的资料最可能解释‘旅行者’1号是否飞跃了太阳系终止波包层。”它也许先前的确飞越了这一边界，但后来太阳系终止波包层又向外扩展，形象地说就是包裹变大了，重新把它囊括其中。这样克里米吉斯的结论就可以解释通了。他认为，根据麦克唐纳的分析，要么是克里米吉斯错了，要么是太阳系终止波包层有着更复杂的形状，超过了科学家预料。

　　菲斯克说，只有当“旅行者”1号再次或者真正越过这个分界，并发来更多资料后，这场争论才会有结果。

　　抓紧最后的十几年

　　当然，如果不出意外，不论情况如何，“旅行者”1号终将飞过终止波包层及太阳系的其他可能边界，然后进入星际空间。但是，到大约2020年左右，它的燃料将用尽，并且无法再和地球进行通信联系。因此，科学家们现在特别热切地希望在人类第一个航天器穿越太阳系边界的时候抓紧研究，以尽可能更多地了解我们的太阳系。

　　“旅行者”1号和2号两个探测器按计划在飞越太阳系终止波包层后还要继续向另外两个重要的太空边界区前行。第一个是太阳风止区，它代表着一个太阳风不再存在、而由星际等离子体开始统治的区域；之后是弓形波区，这是完全由太阳光在宇宙空间“耕耘”形成的一个区域，弓形波犹如弓形船头劈水时掀起的水波纹，故得名。

　　在两个探测器发来的资料及“哈勃”天文望远镜所获得的观测资料中，人们的确找到了太阳系的最外层边界——弓形波区存在的证据，从而证实了早先的理论推测。不幸的是，在两个“旅行者”号探测器最终抵达该区域前，它们都将和地球失去通信联系。（魏伟）

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