
根據旅行者1號探測器本身以及卡西尼號探測器傳回的最新數據,它或許比科學家預想的更早穿越太陽系邊緣的星際邊界。這一里程碑事件——標誌著首個離開太陽引力範圍的地球天體——可能隨時發生。科學家的最佳估計是,它將在2012年底前完成。
旅行者1號正以每小時114,155英里的速度遠離太陽,每0.03秒就能行進一英里,不到15分鐘就能繞地球一周。以如此驚人的速度,這艘探測器每三年就能飛行十億英里。目前,它正穿越日鞘,日鞘是太陽噴射出的巨大帶電粒子氣泡的外邊界。
科學家尚不確定日鞘層的具體厚度,因此無法精確預測偵測器何時會突破日鞘層邊界(即日球層頂)。但最新數據顯示,日球層頂距離太陽可能在100億到140億英里之間,最佳估計約110億英里。根據發表在《自然》雜誌上的一項新研究,旅行者1號距離太陽略超過108億英里,因此它可能隨時出發。
「旅行者1號每三年向外飛行10億英里,所以我們可能不用等太久了,」位於帕薩迪納加州理工學院的旅行者計畫科學家艾德·斯通說。
去年春天,旅行者1號上的儀器觀測到太陽風停止了,此前太陽風的速度已從每小時15萬英里逐漸減慢。具體來說,數據顯示,撞擊旅行者1號外表面的帶電粒子的速度與偵測器本身的速度相符。科學家起初認為這可能只是個異常現象,但截至今年2月,太陽風仍然沒有吹動,這表明它可能在恆星之間的星際區域遇到了星際磁場的壓力。
這表明存在一個先前未曾預測過的厚厚的太陽系外過渡帶,且旅行者號可能非常接近日球層頂,即太陽影響範圍和星際空間之間的邊界。
「近乎零外流的延伸過渡層與預測日球層頂處星際流急劇過渡的理論相矛盾——這意味著,我們將再次需要重新審視我們的模型,」約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室的首席研究員斯塔馬蒂奧斯·克里米吉斯說道,他是做出這一發現的儀器的首席研究員。
這是服役34年的旅行者號探測器在短短幾週內的第二個新突破。上週,我們得知探測器正在穿越一層由磁泡構成的泡沫狀區域,這是一種奇特的現象,是由太陽系邊緣磁力線的交叉和重新匯合所造成的。這些磁泡會影響宇宙射線穿透太陽保護層的速度,但目前尚不清楚它們究竟是有益的(捕捉宇宙射線)還是有害的(幫助宇宙射線搭便車飛向太陽,最終到達地球)。
最新數據來自旅行者號的低能量帶電粒子探測器(如下圖右側的吊桿所示)和卡西尼號的磁層成像儀。噴射推進實驗室的新聞稿解釋說,卡西尼號的儀器測量的是從太陽系外部流入的中性原子流。新的計算結果使科學家估計出日鞘的直徑約為110億英里。

旅行者2號距離地球約90億英里,因此它將在它的孿生兄弟之後穿越邊界。
旅行者號探測器於1977年發射升空,開始了數十年的太陽系探測之旅,拍攝並測量了木星、土星、天王星和海王星等天體系統。旅行者2號至今仍是唯一造訪這兩顆遙遠巨星的太空船。
探測器利用遙遠行星的引力獲得動量,藉助引力彈弓效應遠離太陽,飛向星際空間。美國宇航局至今仍每天與它們保持聯繫。
科學家將能夠判斷旅行者1號何時進入真正的星際空間,因為此時來自日鞘的熱粒子密度會突然下降。
星際等離子體中冷粒子的密度會增加。然而,當旅行者1號穿越這個邊界時究竟會發生什麼,目前尚無人知曉。但聽起來我們可能很快就能知道答案。