旅行者2号飞出太阳系了？不，再过10000年也飞不出去 | 迈向太空

今天凌晨，美国航空航天局（NASA）宣布，旅行者2号已于11月5日离开太阳的日球层，进入星际介质。

旅行者1号和2号都离开了太阳的日球层 | NASA

1977年8月20日离开地球的旅行者2号，历经41年、超过297亿千米的太空旅行，终于成为第二个完成这一壮举的人造航天器。第一个是旅行者1号，它在2012年率先进入星际介质。

什么是日球层和星际介质？

恒星和恒星之间并非空无一物，而是充斥着各式各样的粒子和辐射，它们被称为星际介质。你可以把它们想像成填充在恒星之间的一大片空气，只是要稀薄得多，远比地球上实验室抽到的真空还要更稀薄。

而太阳除了发光发热以外，也会向外释放出带电粒子，被形象地称为太阳风。太阳风向外吹出扩散，这个过程会遇到星际介质的阻拦。一直到太阳风的“力气”耗尽，再也无力向外扩张为止。形象地来说，太阳风就好像在星际介质中吹出了一个气泡，日球层就可以理解为这个气泡。在这个泡泡之内，占据主导的是太阳吹出的带电粒子；而在气泡之外，占据主导的便是星际介质了。

星际介质与日球层 | 原图：3tags - 3tags.org；编注：Steed

这次的旅行者1号和先前的旅行者2号，飞出的就是这个太阳风吹出的这个气泡的边界。

怎么知道它进入星际介质了？

但与旅行者1号不同，旅行者2号这一次提供了更为有力的直接证据。

这些证据来自于旅行者2号上携带的PLS，即等离子体科学实验设备。它能测量旅行者号周边的低能粒子，并在一定程度上测定这些粒子的来源方向。换句话说，PLS能够判断旅行者2号周边的粒子，是来源于太阳，还是来源于星际空间。

如下图所示，来自太阳和来自星际空间的粒子流量一开始相对稳定；但在11月5日之后，来自太阳的粒子开始大幅度下降，而来自星际空间的粒子则大幅度上升。而到12月初，旅行者2号已经很少观测到来自太阳的粒子了。

旅行者2号周边的粒子流，上为来自星际空间的粒子，下为来自太阳的粒子 | JPL-Caltech /NASA

这是人类探测器首次直接测量到日球层顶这两种粒子的交锋实况。

旅行者1号虽然也携带着相同的设备，但它的PLS早在1980年就罢工不干了。当初它离开日球层时，任务科学家不得不借助磁力计之类的其他设备来作出推断，并没有测得这样的第一手数据。

飞出太阳系了吗？

事实上，不论是旅行者1号还是2号，都还远远没有飞出太阳系。

别的不说，就以大家都听过的彗星来说，它们主要来源于太阳系外围一个被称为奥尔特云的区域。那里聚焦着无数脏雪球，虽然运行速度极其缓慢，却仍然受到太阳引力的统治，机缘巧合之下会落向太阳系内部，成为我们能够看见的大彗星。所以，虽然最远可以达到近1光年以外，但奥尔特云连同其中的大量脏雪球，仍然算作是太阳系的势力范围。

海尔-波普彗星，一个地那行的奥尔特云彗星 | Mkfairdpm/Wikimedia Commons

以旅行者号目前的飞行速度，飞到1光年以外的奥尔特云外围，至少还需要上万年的时间。

现在，旅行者1号和旅行者2号飞出了日球层，也就是说，它飞出了太阳风吹出的那个气泡的边界。但这个边界距离太阳也就不到20光时，比起太阳引力的疆域要小得多了。所以，没错，旅行者2号飞进了星际介质，但这并不等同于它飞出太阳系了——这完完全全是两个不一样的概念。

旅行者2号 | NASA

目前，旅行者2号距离地球有16小时36分钟的光程，仍在以每小时55025公里的速度远离太阳。

这趟旅程没有终点，还将继续下去。

作者：Steed