抵達柯伊伯帶,探測器拍下真實畫面!這就是太陽系邊緣?

网瘾少女 2022/01/01 檢舉 我要評論

曾經的人們以為我們所在的這片大地就是宇宙的中心,但是隨著人類科學技術的進步,我們逐漸發現以往的「地球中心」學說不能夠滿足人們的認知,于是 「日心說」應運而生。早日心說確實解決了一些天文學上的問題,但是也在人類的歷史上引起了 巨大的思想震動

等到我們發現太陽也不是宇宙中心的時候,人們已經逐漸接受了我們的 宇宙在不斷「擴張」的概念。現在就連天文學研究者也無法說清宇宙具體的大小,它的中心在哪裡,但人們獲得的知識卻越來越多了。

唯物辯證法中我們可以得知,世界上的一切都處在不斷地的運動當中, 靜止只是相對的。不光我們身邊的事物是如此,整個物質宇宙也不例外。 曾經有一些研究者無法接受宇宙大爆炸學說,認為宇宙物質從一開始就是固定的

但是隨著人們對于宇宙研究的加深,人們開始明白 大爆炸的學說是可靠的,整個宇宙到現在都還處在 膨脹之中, 各個天體之間都在逐漸相互遠離。終有一日,我們的宇宙將會來到 「終點」,也就是 「熱寂」

太陽系的形成

現在讓我們把目光放在更加接近地球的宇宙空間中,看看我們的恒星系,也就是太陽系吧。太陽系是我們的恒星, 吸引著地球和眾多的天體圍繞著它運行。而太陽自己也並不是完全恒定不動,它也在 圍繞著銀河系中心緩緩轉動,只是週期實在是太長,我們幾乎感覺不到而已。

根據科學家們的推測,太陽形成至今已經大約有 50億年了,差不多處于一顆恒星的 「壯年」時期。這個時間顯然比宇宙的整體壽命短得多,那麼太陽系究竟是怎麼誕生的呢?

關于太陽系的形成,歷來都有很多種說法,現在被學界所廣泛接受的是 「星雲說」,簡單來說就是太陽系的整體是一同形成的,而不是現有太陽再有其他的行星。

起初這裡只有一片巨大的分子雲,但是在之後產生了 引力坍縮坍縮的中心形成了太陽,而其他質量較小的部分就形成了太陽系的其他部分,比如行星、小行星等。我們的地球也是那個時候開始形成的,也就是說,我們居住的這個星系其實是 一個整體地球和「永恆的」太陽同樣古老

神秘的柯伊伯帶

在人類不斷加深對于太陽系的認識之後,我們對于其中的天體也有了更深的認識。就拿 冥王星的的發現和「地位改變」來說吧,在上個世紀30年代發現它的時候,人們將其列為了 太陽系第九大行星

但是後來人們發現冥王星還有一顆 和它大小相仿的衛星「卡戎」,而一些和冥王星大小類似的天體,比如 鬩神星,也沒有被列為行星。于是在2006年,人們 將冥王星「降格」為矮行星,這正說明瞭我們對于太陽系的認知越來越完善了。

除了對比較大的天體有所認知之外,我們對于那些更小的天體的運行和分佈也充滿了興趣。比如我們發現在火星和木星的軌道之間有一個 「小行星帶」,這裡大約分佈著 50萬顆小行星,它們 形狀、成分和運行方式都各有不同

研究者們正在努力對其進行編號、分類,試圖從中找到更多關于太陽系和宇宙運行的奧秘,未來還有希望去開發在這些小行星上的 稀有資源,為人類的發展添磚加瓦。實際上除了小行星帶以外,太陽系中還有一個類似的天體分佈區,那就是 柯伊伯帶

「柯伊伯帶」的概念最早由荷蘭裔天文學家傑拉德·柯伊伯提出,在他的設想裡,這是一個 在太陽系週邊的,主要由冰構成的小型天體帶。在柯伊伯提出這個設想之後,眾多的天文研究者開始了自己的尋找,終于在上世紀末發現了處于柯伊伯帶的天體,證明瞭 柯伊伯的猜想是正確的

在發現了這個天體帶之後,人們並不滿足于只對其進行遠距離觀測,畢竟距離還是會產生很多問題和誤差。于是,人們開始 設想發射一個能夠接近柯伊伯帶的探測器,探索「外太陽系」

「新視野號」的旅途

對于人類來說,遠日行星是相當神秘的。海王星、天王星,包括矮行星冥王星和柯伊伯帶由于離太陽實在是過于遙遠,我們很難直接通過觀測去掌握更多的資訊。

儘管人類發射的 「旅行者1號」和「旅行者2號」曾經飛掠過它們,但是畢竟當時的探測器製造技術有限,而且能源供應也不是很充足,我們對于這些遙遠天體只是「走馬觀花」。于是在 2006年的時候,美國發射了 「新視野號」探測器,對遠方進行探索。

「新視野號」探測器的主要任務是探測對于人類來說還十分神秘的冥王星,以及和冥王星相伴相生的衛星「卡戎」。同時, 「新視野號」探測器也將抵達柯伊伯帶,對這裡的物質進行研究

為了節省時間,「新視野號」探測器是 人類歷史上製造過的起始速度最快的探測器,它也不負眾望地在不到十年的飛行之後就到達了冥王星附近, 近距離拍攝了冥王星的清晰照片,填補了人類在冥王星研究方面的一系列空白,為人類的太陽系研究做出了傑出貢獻。

柯伊伯帶的景象

在完成了冥王星的探索任務之後,「新視野號」探測器開始向著柯伊伯帶進發。這次它的任務並不是漫無目的地在宇宙中旅行,而是去往柯伊伯帶中的一個天體—— 1997LK,也被稱之為 「天涯海角」。這是位于柯伊伯帶中的一顆小行星,外表十分奇特:看起來 就像是一個橫放的葫蘆,由一大一小兩部分組成

研究者們雖然早就觀察到了這顆小行星,但是卻一直無法確定它究竟是怎麼形成的。而這一次經過「新視野號」探測器的近距離觀察,我們基本可以確定 這顆小行星是在兩部分相撞之後融合而成的

除了奇特的「天涯海角」之外, 「新視野號」探測器還拍攝了柯伊伯帶的其他景象。根據「新視野號」探測器傳回的資訊顯示,柯伊伯帶中的天體基本上都 被厚厚的甲醇、冰層覆蓋,其 溫度能夠低到零下兩百多攝氏度

因為它們 幾乎接受不到太陽的熱輻射,在我們看來無比熱烈燦爛的太陽,在遠日地帶看起來也不過就是一顆比較亮的星星而已。這也說明,在這樣的環境下不可能有生命存活, 太陽系的生命只能夠存在于溫暖的地帶

太陽系之外的世界

那麼, 寒冷的柯伊伯帶是不是太陽系的邊緣呢?並非如此,其實太陽系比我們想象中還要大得多

在太陽系形成的時候,引力坍縮的最外部,也就是原始「星盤」的最外部還有一些殘骸和碎片存在,它們的分佈十分散碎,但是卻 實實在在地在太陽系的最週邊構成了一層「雲」,這就是 奧爾特雲。奧爾特雲中主要是一些彗星,這些彗星的活動並不算活躍,呈現出一 種相當穩定的狀態,靜靜地「包裹」著我們的星系。

那麼,人類有機會進入奧爾特雲一探究竟嗎?很遺憾,如果是按我們現在的科技水準來說,這幾乎是不可能的事情,因為 即使是走得最遠的「旅行者1號」也還要數百年才能夠到達奧爾特雲,等到那個時候,我們早就和它失去了聯繫。

至于要 脫離奧爾特雲到達外層的星際空間更是一個 幾乎「不可能完成」的任務,因為 需要花上數萬年的時間。由此可見,我們星系雖然在整個宇宙中微不足道,但是對于人類來說已經非常龐大了。

結語

人類現在已經在 探索宇宙起源的奧秘,能夠 計算出可觀測宇宙的大小,能夠知道像是銀河系這樣的星系怎樣在更大的天文學概念中運行,但是 暫時無法製造出能夠在短時間內飛出太陽系的飛行器

我們理論和實踐之間似乎還有相當大的差距,但是我們也無需因此而灰心喪氣,因為 理論的研究正是進行實踐的基礎,我們現在掌握了足夠的理論知識,遲早這些知識能夠在未來轉化為具體的技術,為人類的進步添磚加瓦,這在發展的歷史中是一件「水到渠成」的事情。

人類的存在在整個宇宙中是如此渺小,但我們卻有獨屬于這個物種的特質,也就是 勇氣和求知欲。勇氣讓我們能夠不畏艱險去挑戰極限,而求知欲讓我們 明確未來發展的方向,能夠 不斷地前行,將我們的文明建設得更加輝煌。

對于整個宇宙來說我們的文明或許真的不算什麼,但是對于我們的 歷史長度、生理結構來說,這已經是非常了不起的成就。相信在未來,我們還會獲得更多關于我們存在的這個宇宙的知識,也能夠 去往更遠的地方

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