人類能飛出太陽系嗎?對于這個問題,相信大多數人都會樂觀地認為,盡管人類目前還沒有這個能力,但随着人類科技水平的不斷進步,飛出太陽系是遲早的事情。然而有一種觀點卻認為,太陽系有四道“牆”,人類被困在其中,我們來看看這到底是怎麼回事。
根據這種觀點,太陽系中存在着的四道“牆”分别是小行星帶、柯伊柏帶、太陽圈以及奧特星雲,該觀點認為,小行星帶、柯伊柏帶和奧特星雲都是小天體密集的區域,這對人類未來的宇宙飛船造成了極大的阻礙,而之所以認為太陽圈也是一道“牆”,則是因為太陽圈的邊緣溫度極高,就像一道“火牆”一樣。
那麼,太陽系真的存在四道“牆”嗎?在不少人的想象中,小行星帶應該像下圖這樣到處都是小行星,那實際情況真是如此嗎?其實我們隻需要幾個簡單的觀測數據就可以得到正确答案。
小行星帶位于距離太陽大約2.17至3.64天文單位的範圍内,整體上是一個環狀結構,簡單計算可知,小行星帶在黃道面所占的平面區域的面積約為60.34 x 10^16平方千米。
就已知的情況來看,小行星帶中運行着大約50萬顆小行星,考慮到這裡還可能存在着一些我們還沒有發現的小行星,我們不妨将這個數翻個倍,也就100萬顆,于是我們就可以得出這樣一個結果:在小行星帶中,平均每6034億平方千米才存在着一顆小行星,而小行星之間的平均距離約為77.7萬千米。
這個距離相當于地月平均距離(38萬千米)的大約兩倍,而如果再将小行星帶的厚度考慮進去的話,它們之間的距離還會更遠。據此我們可以清楚地看到,如此稀疏的物質密度基本上可以忽略不計,何來“密集”可言?
與小行星帶相比,柯伊柏帶的範圍更大,大約從距離太陽30天文單位一直伸展到55天文單位,雖然由于觀測水平的限制,我們對柯伊柏帶的了解并不多,但可以肯定的是,柯伊柏帶的物質密度不會比小行星帶更高。
根據天文學家的推測,奧特星雲中可能存在着上萬億個冰質天體,這個數量看上去很大,但将其放進奧特星雲的範圍内,就顯得非常稀疏了。
要知道奧特星雲是一個彌散在太陽系外圍的球狀星雲,其内邊緣與太陽的距離在2000至5000天文單位之間,外邊緣與太陽的距離則可以高達1光年(1光年約為63241天文單位),在如此大的範圍内隻有上萬億個冰質天體,物質的稀疏程度可想而知。
再來看太陽圈,簡單來講,太陽圈可以被認為是太陽風在星際空間中吹出來的一個“泡泡”,在這個“泡泡”的邊緣,太陽風就可能會與星際物質發生激烈的相互作用,從而産生高溫。實際上,旅行者2号确實曾經在太陽圈邊緣探測到3萬至5萬攝氏度的高溫,然而這個溫度高是高,卻無法對宏觀物體造成傷害,為什麼這麼說呢?
從本質上來講,溫度是指一個系統内微觀粒子熱運動的激烈程度,溫度越高,微觀粒子的熱運動就越激烈,其動能也就越高。對于宏觀物體而言,就算一個系統的溫度達到了5萬攝氏度,其單個微觀粒子的動能也完全可以忽略不計,隻有大量的微觀粒子聚集起來,才可以讓宏觀物體升溫。
太陽圈邊緣的物質密度其實是非常稀疏的,根據科學家的估算,當旅行者2号抵達太陽圈邊緣時,平均每秒鐘隻能碰到25至50個微觀粒子,如此低的能量密度,是不可能對宇宙飛船造成什麼傷害的。
至此我們就可以得出結論了,那就是:所謂的太陽系中的四道“牆”,根本就不存在。
順便講一下,目前人類被困在太陽系中的真正原因,其實是距離,從嚴格意義上來講,隻有飛出了奧特星雲,才算得上是飛出了太陽系,而奧特星雲的半徑卻有大約1光年,在短時間内,人類還沒有什麼辦法來跨越如此遙遠的距離。
好了,今天我們就先講到這裡,歡迎大家關注我們,我們下次再見。
有話要說...