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2013年秋季，世界各大媒體爭相宣布一個消息：“旅行者1號”飛出了太陽系。這時人們眼中的太陽系是日球?qū)禹斠詢?nèi)的空間。人們以太陽風(fēng)的范圍為標(biāo)準(zhǔn)，定義太陽系邊界。

恒星之間的空間并非空無一物，而是充滿了低溫的星際介質(zhì)粒子。太陽會不斷向外吹出帶電粒子，稱為太陽風(fēng)。所謂日球?qū)?，是太陽風(fēng)發(fā)生作用的最大范圍。當(dāng)高速的太陽風(fēng)粒子與星際介質(zhì)粒子相遇時，會將其向外推開，自身也逐漸減速，直至無力與星際介質(zhì)粒子抗衡。形象地說，日球?qū)泳秃孟裉栵L(fēng)向外吹出的一個氣泡，日球?qū)又畠?nèi)充滿了太陽風(fēng)粒子，在它之外則是由星際介質(zhì)粒子主宰的星際空間。而日球?qū)拥淖钔鈱舆吔绫环Q為日球?qū)禹敗?

“由于太陽以220公里/秒的速度在銀河系中運動，日球?qū)硬⒎菍ΨQ的球形，”陳鵬飛說，在太陽運動方向的日球?qū)幼畋。s為100天文單位，在太陽運動的反方向這一厚度能達(dá)到500天文單位以上?！啊眯姓?號’正是沿著太陽運動的方向飛行，穿越了日球?qū)禹?。?

2012年8月和2013年4月，“旅行者1號”記錄下2次太陽風(fēng)粒子與星際介質(zhì)粒子的劇烈相遇?？茖W(xué)家由此推測出太陽風(fēng)粒子濃度相較于2004年已下降1000倍，星際介質(zhì)粒子密度則上升了40多倍。在經(jīng)過反復(fù)模型推演后，NASA于2013年9月12日宣布，“旅行者1號”已經(jīng)穿越了日球?qū)禹敗?

雖然NASA很謹(jǐn)慎地指出，關(guān)于太陽系邊界有多種定義方式，因此“旅行者1號”的行為可以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)孛枋鰹檫M入星際空間，而不是飛出太陽系。但對此，仍有不買賬的科學(xué)家。他們時不時地發(fā)表論文表示異議。因為飛出太陽日球?qū)?、進入星際空間有三個條件：來自太陽的帶電粒子數(shù)量急劇下降、星際介質(zhì)粒子的數(shù)量急劇增多，以及磁場方向的偏轉(zhuǎn)。很遺憾，“旅行者1號”始終沒有探測到磁場方向的偏轉(zhuǎn)。

“沒有探測到磁場方向的偏轉(zhuǎn)并不能否定‘旅行者1號’飛出日球?qū)?。太陽相對星際介質(zhì)的運動速度比預(yù)想的小，也許不足以在日球?qū)禹敭a(chǎn)生激波。這導(dǎo)致磁場方向在日球?qū)禹敻浇徛兓皇且郧安聹y的劇烈變化?！标慁i飛說。因此，如果將日球?qū)禹斪鳛樘栂档倪吔?，根?jù)“旅行者1號”的測量，太陽系的邊界在距離太陽100天文單位之遙。

以引力范圍為界， 奧爾特云是最遙遠(yuǎn)的疆域

更多的天文學(xué)家愿意根據(jù)太陽的萬有引力來定義太陽系邊界。也即如果一個天體主要受到太陽引力的作用，圍繞太陽運動，那么它就是太陽系天體。按照這個標(biāo)準(zhǔn)，太陽系八大行星、日球?qū)右约斑b遠(yuǎn)的小行星與彗星都在太陽系范圍內(nèi)。

但太陽引力發(fā)生作用的最后邊界在哪里？“在太空中某一地方，太陽引力和臨近恒星的引力會達(dá)到平衡，這里便是太陽系的邊界?！蹦暇┐髮W(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院教授周禮勇說。

1950年，荷蘭天文學(xué)家奧爾特提出，在太陽系遙遠(yuǎn)的疆域有一片冰冷的“云團”，孕育著1000億顆長周期彗星。它被稱作奧爾特云，一直延續(xù)到距離太陽50000—150000天文單位的區(qū)域。這里是太陽引力束縛天體作圓周運動的最后區(qū)域，也即太陽系邊界。“旅行者1號”需要30000年飛出太陽系，正是基于“旅行者1號”每年約3.5天文單位的飛行速度以及奧爾特云延伸至100000天文單位的假設(shè)。

奧爾特云過于遙遠(yuǎn)，沒有探測器到過這里，更沒有人見過它。但這并不意味著，它完全是想象。

天文學(xué)家把從柯伊伯帶向外到10000天文單位左右的空間稱為內(nèi)奧爾特云。“過去天文學(xué)家認(rèn)為內(nèi)奧爾特云是空的。但隨著觀測手段的提升，發(fā)現(xiàn)并非如此?！敝芏Y勇說，2003年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)小行星賽德娜，它與太陽最近的距離是76天文單位，但由于軌道很扁，遠(yuǎn)日點接近1000天文單位，位于內(nèi)奧爾特云區(qū)域?！跋襁@樣的天體至少已經(jīng)看到10多個，而實際上會更多?！?

如果將奧爾特云視作太陽系的邊界，我們永遠(yuǎn)無法看到“旅行者1號”飛出太陽系的那一天。因為攜帶的同位素電池僅有40多年的壽命，“旅行者1號”將從2020年開始逐漸關(guān)閉所搭載的儀器。2025年，它將關(guān)閉所有的儀器，切斷與地球的聯(lián)系。

但140個天文單位的飛行距離，已經(jīng)讓它躋身人類飛得最遠(yuǎn)的探測器。而“旅行者1號”攜帶的“地球之音”光盤刻有人類文明的種種信息，特殊處理讓它足以抵御10億年時光的侵蝕。

“旅行者1號”是目前人類飛得最遠(yuǎn)、速度最快的航天器，也是目前飛進恒星際空間唯一的地球人造物體。