人类离不开太阳系吗?这就要看我们对太阳系的定义是什么了,我们生活在太阳系之中,但迄今为止,对于如何定义太阳系,仍然存在着争议。

在上世纪70年代,人类向太阳系之外发射了两个探测器,它们就是著名的“旅行者一号”和“旅行者二号”,有时我们会听到这样的描述:旅行者已经远离太阳系,向着遥远的星际空间前进。它们真的离开太阳系了吗?说旅行者已经离开太阳系,这其实是相对于早期太阳系的定义而言的,就是以太阳系中最外侧的行星作为太阳系的边界,以前太阳系有九大行星,位于最外侧的是冥王星,所以冥王星就是太阳系的边界,后来冥王星被踢出了行星的行列,海王星自然就成为了太阳系的边界,可以说冥王星被降级的同时,太阳系的范围也缩小了。如果按照这种定义,旅行者们的确早已离开了太阳系。

以行星作为太阳系的边界,这种定义其实是很不科学的,是人类对于宇宙的认知还极为有限的情况下所做的粗犷的定义。

到了上世纪50年代末,年轻的天文学家帕克发表论文,预测了太阳上层大气会射出超声速等离子体带电粒子流,也就是我们所说的“太阳风”,之后太阳系的定义也逐渐被更改,越来越多的科学家倾向于认为太阳风的扩散范围才是太阳系的边界。

按照这种新的定义,太阳系的范围大幅增加了,但要想冲出去,仍然不是难事,而且旅行者一号和二号,已经分别于2013年和2018年离开了太阳风的扩散范围,也就是离开了太阳系。不过随着对宇宙研究的进一步深入,科学家们逐渐意识到太阳风的扩散范围也并非太阳系的边界。

目前,对于太阳系边界的定义主要有两个:一是以奥尔特星云作为边界,二是以太阳的引力范围作为太阳系的边界。

奥尔特星云是一种理论上存在于太阳系外围的球状云团,它将太阳系包裹其中,其与太阳的距离大概在5万到10万个天文单位之间。而如果以太阳的引力范围作为太阳系边界的定义,太阳系就更大了,因为通过计算可知,太阳引力的影响范围大概在距太阳15万到23万个天文单位之间。

无论是以这两种定义方式中的哪一种来定义太阳系的范围,旅行者们要想离开太阳系都还差得远,以现在的速度来看,至少还需要数万年,这可是比人类文明史存在的时间还要长得多。如果只是需要时间,那也就罢了,从2012年开始,科学家们就从旅行者一号所传回的数据中发现,它的前进似乎遭遇了某种未知的阻力,这阻力从何而来呢?

一直以来,人类都认为阻挡人类离开太阳系的关键因素是速度,目前人类所发射的速度最快的航天器就是帕克太阳探测器了,如果将太阳系的半径按1光年来计算,帕克探测器飞出太阳系也要1500多年的时间。

那么如果人类能够不断提高航天器的飞行速度,甚至于达到亚光速飞行,是不是就能够顺利冲出太阳系了呢?这也未必。早在上世纪初,就有人提出了一个“不着边际”的假想,认为在太阳系的外围存在着一个“保护罩”,这个保护罩将太阳系牢牢包裹其中,帮助太阳系抵御来自宇宙的危险,同时也阻挡着太阳系内的物质离开太阳系。这本是一个不着边际的假想,但因旅行者一号遭遇未知阻力,这一说法又被提了出来,难道真的有什么阻挡着我们离开太阳系吗?

关于太阳系外存在“保护罩”的说法,一些科学家作出了大胆的假设,如果这所谓的“保护罩”真的存在,那么有两种可能。

其一,这个所谓的保护罩是一个由原行星盘碎片所组成的区域,所谓原行星盘,就是在太阳系形成初期围绕在太阳外围的浓密气体,这些气体一部分逐渐落入恒星表面,而剩余的部分则以碎片的形式存在于太阳系的外围,而这些碎片对太阳系内外的物质交换产生了阻碍。

其二,这个所谓的保护罩是由于太阳的对外辐射和太阳系之外的宇宙辐射发生对冲所形成的,这样的一个对冲区域同样会对航天器的飞行产生阻力。当然,这一切只是猜想,没有人知道旅行者一号所遭遇的阻力到底是什么,但它毕竟没有停下来,它最终能够冲出太阳系、太阳系又是否存在“保护罩”,这一切只有交给时间去验证了。

来源: 原创