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1977年9月5日，旅行者1号从地球出发，它的速度超过了第三宇宙速度，这使得它有机会离开太阳系。
在飞离地球20年后，它追上先驱者10号，成为距离太阳最远的人造飞船，并一直保持至今——这个称号可能还会继续保持很长、很长时间。
关于旅行者1号有两个最出名的报道：
1990年，它在距离地球60亿公里的地方拍下了最远的地球照片——暗淡蓝点，这个最具艺术价值；
图注：暗淡蓝点
以及2012年铺天盖地的新闻报道它成为第一艘飞离太阳系，进入星际空间的人造飞船，这是一件最具里程碑意义的事情。
那么，太阳系究竟有多大呢？旅行者1号是不是真的已经飞离太阳系了呢？
太阳系有多大？
虽然太阳系大小有几种不同的定义方式，但无论哪种，就人类和地球而言，我们的太阳系都大到难以想象。
图注：太阳系成员的真实比例
当涉及到庞大的天文学距离时，那都是天文数字，我们普通的计数方式似乎显得有点渺小，于是天文学家们创造天文单位 (AU) 来表示这些距离，1AU表示地球到太阳的平均距离，差不多是1.5亿公里。
“暗淡蓝点”的拍摄位置差不多距离地球就是40AU，旅行者1号飞行了12年多的时间才到达这个位置。
图注：旅行者1号的运行轨迹
据说许多人看到“暗淡蓝点”会感受到人类的渺小，因为在这个距离下的地球连一个像素都不到。
有些人认为太阳系的大小应该截止于海王星所在的轨道，这是八大行星中距离太阳最远的行星，它的远日点差不多是30.33AU，这个距离就是这种算法下太阳系的半径了。
如果按照这样的算法，“暗淡蓝点”已经是在太阳系外拍摄的照片了，所以地球显得渺小也就在情理之中了。
旅行者1号飞离太阳系指的是哪里？
许多媒体都说旅行者1号已经飞离了太阳系，事实上指的是它穿越了日球层顶，这是太阳风的压力等于星际介质反向压力的地方。
太阳风是一种从太阳向外发出的带电粒子流，是一种等离子体，它一直向外延伸，并且远超出海王星所在的位置。
与此同时，来自宇宙的星际等离子体也一直向太阳渗透，太阳风就像地球制造的磁场一样起到了阻挡星际介质渗透的作用。
图注：太阳风制造的几个区域注释
太阳风在太阳周围制造了一个巨大的、类似气泡一样的区域，这个被称为日球层（有些地方写作日光层）。
太阳风和星际介质接触的地方被称为终端激波层，从终端激波层开始，太阳风持续被星际介质削弱，在日球层顶完全停止，太阳风和星际介质共同作用的这片区域被称为日鞘。
日球层保护着整个太阳系免受来自系外大量有害宇宙射线的侵扰，不过有一种除外，那就是不带电的伽马射线，所以伽马射线暴（恒星燃尽坍缩形成）非常危险，甚至被认为是毁灭地球文明的潜在风险之一。
由于太阳风的影响结束于日球层顶，所以许多天文学家认为日球层的大小就应该是太阳系的大小。
按照这种算法的话，太阳系的半径在100AU左右，旅行者1号用了将近35年的时间才飞出去。
图注：日球层在星际介质中移动
旅行者1号的下一站：奥尔特云
虽然，太阳风影响的范围十分有限，但太阳引力的影响范围非常广泛，事实上科学的共识是：太阳系应该结束于太阳引力不占主导的地方。
在太阳引力主导的最外围，或许有着一片非常广泛的、类似于火星和木星之间的小行星带一样的区域。
20世纪50年代，荷兰天文学家奥尔特引入了这个概念，并以奥尔特云命名了这块区域。
由于距离太阳太遥远了，该区域任何物质所能反射的太阳光都十分微弱，所以即便我们现在使用地球上最大的望远镜，也基本无法观测。
不过，这片区域非常“热闹”，就像小行星带一样的可能性很大，因为我们现在所知道的周期性的彗星基本都起源于奥尔特云。
对太阳引力的测算，以及对周期性彗星的轨道观测，科学家们认为以太阳我中心，奥尔特云开始于2000AU，结束于20万AU。
这个时候用“天文单位”来测算距离好像也有点不足了，所以可以换算成光年（光一年走的距离），奥尔特云的距离就是在0.03到3.2光年之间。
那么科学的定义，太阳系的半径应该就是在3.2光年左右，在此之外，其它天体的引力将强过太阳，而在此之外的其它物质将不属于太阳系的物质。
旅行者1号现在大约距离我们大约145AU，它以大约6万多公里每小时的速度远离太阳，所以会在550年后进入奥尔特云，然后在奥尔特云里穿梭6万年左右，它才会飞离太阳系，真正进入太阳系外的宇宙空间。
最后
随着可用电力的减少，旅行者1号不得不逐渐关闭一些仪器，目前，作为电源管理的一部分——加热器和其他航天器系统已被全部关闭，预计在2025年之后它将关闭所有仪器，从此之后估计就不会它的“音讯”了。
旅行者1号没有被设定为拜访某一颗恒星，不过在4万年后，它会在距离格利泽445大约1.6光年的地方飞过。
届时，旅行者1号会成为一艘从太阳系出发，却距离另外一颗恒星（比太阳）更近的人造飞船。 |
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发表于 2022-12-18 21:25:07
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