NASA的旅行者1號探測器在最遙遠的深空又有了新發現
旅行者1號探測器 —— 距離地球最遙遠的人造物體 —— 又有了一個與星際空間有關的驚人的發現！
這是一種穩定、連續且持久的低頻率嗡嗡聲，大約在3khz。這是等離子體的證據，這種物質（等離子體）非常熱，以至於電子被從原子中剝離出來，形成電離的或帶電的氣體。就其本身而言，能檢測到等離子體是微不足道的。畢竟，它是宇宙中可見物質最豐富的形式之一。然而，重要的是這種等離子體被探測到的地方：非常局限的星際介質。
更重要的是，NASA的旅行者1號設法在這個偏遠的太空區域，探測到了微弱的等離子體振動。此前，探測器探測到由太陽日冕物質拋射引發的等離子體強烈擾動，稱為等離子體振蕩事件。換句話說，旅行者1號記錄了存在於深空的自然背景或環境中的等離子體水平，而沒有太陽的干擾影響。這一發現的細節發表在《自然通訊》上。
旅行者1號探測器是於1977年9月發射的，現在距離地球超過141億英里，是最遠的人造物體（它的姊妹探測器旅行者2號距離地球118億英里）。旅行者1號現在在日球層頂之外，這是一個夾在炙熱的太陽等離子體和太陽系外圍較冷的星際介質之間的區域。探測器以每小時38000英里的速度飛行，現在正冒險穿過星際空間，這是一個物質密度極低的區域。
與旅行者2號不同，旅行者1號可以測量星際介質中等離子體的振動，這要歸功於它的機載等離子波系統。
科學家對此解釋道：「這些振動發生在一個非常特定的頻率上，稱為等離子體頻率，這與旅行者號經過的等離子體的密度直接相關。通過測量等離子體頻率隨時間的變化，我們可以繪製出等離子體如何沿旅行者號軌道分布的地圖，並了解更多關於決定等離子體如何表現，以及與星際介質中的粒子和磁場相互作用的過程。」
自2012年以來，旅行者1號已經探測到8個不同的等離子體振蕩事件，時間跨度從幾天到一整年。這些事件是由太陽產生的前進衝擊波的電子前震不穩定引起的。
然而，從2017年開始，旅行者1號開始在這些能量事件之外檢測到一個微弱但穩定且持久的等離子體信號。新探測到的信號被稱為「等離子體波發射」，比等離子體振蕩事件窄，穩定在3千赫左右，帶寬限制在40赫茲。
然而，從2017年開始，旅行者1號開始在這些高能事件之外探測到微弱但穩定而持久的等離子體信號。新探測到的信號被稱為「等離子體波發射」，比等離子體振蕩事件窄，穩定在3khz左右，帶寬限制在40hz。更重要的是，該信號已經持續了近三年，這「相當於宇宙飛船飛行了大約10個天文單位的距離」，也就是大約9.3億英里。正如天文學家在他們的研究中發現的那樣，「等離子體波發射」具有窄帶寬、低振幅和多年持續性，「似乎與激波產生的（等離子體振蕩事件）不同」。
旅行者1號能夠探測到這種低頻嗡嗡聲絕對是出乎意料的。
科學家們表示：「這些振動的信號隱藏在旅行者1號等離子體波系統儀器的雜訊閾值之上，所以當我們最初深入研究數據時，我們真的沒有期望找到任何類似的東西。這次探測真的將旅行者1號的能力推向了極限。」
信號可能很弱，但比科學家之前認為的要強，這是一個令人興奮的結果。科學家補充說：「即使在沒有日冕物質拋射的情況下，我們也能發現這些微弱的振動，這意味著我們現在可以隨時測量這些振動的頻率，從而測量等離子體密度。」
通過直接採樣星際介質的性質，天文學家可以「了解很多關於我們的日光層是如何形成和被星際介質塑造的，以及這對日光層內的條件有什麼影響」。
此外，對旅行者號沿途的等離子體密度的測量，可以獲得有關太陽系恆星環境的新數據。科學家們認為：「太陽系實際上是在穿越星際介質，旅行者1號的旅行方向與太陽系運動方向類似，所以從某種意義上說，旅行者1號是在探測我們前方星際介質的狀況。」
現在，這項新研究提出了一些重要的問題，比如這些極其微弱且持續的等離子體輻射的物理來源，以及為什麼該團隊從2017年開始才能夠探測到這些振動。旅行者1號的任務預計還會持續幾年，這肯定會有所幫助。這就是說，科學家們正在等待一項未來的星際任務，這項任務「將能夠持續測量空間的密度，甚至比旅行者號更精確。」
值得慶幸的是，這樣的項目已經在進行中。令人振奮的是，我們人類現在終於在星際領域有了一席之地。
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