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星際飛船越飛越慢,太陽系邊緣有什麽力量在阻止?

迄今為止,美國宇航局(NASA)發射了五艘無人星際飛船——先驅者10號(1972年發射)、先驅者11號(1973年發射)、旅行者2號(1977年發射)、旅行者1號(1972年發射,晚2號半個月)和新地平線號(2006年發射)。這些星際飛船在結束太陽系探測任務之後,朝著太陽系邊緣進發,不再回來,它們作為人類的信使將會在星際空間中不斷穿行。

然而,隨著星際飛船逐漸遠離太陽,它們的速度也在逐漸變慢。那麽,這是怎麽回事呢?難道太陽系邊緣有什麽神秘力量在阻止它們嗎?這些星際飛船的速度最終會減慢到無法飛出太陽系嗎?

事實上,太陽系邊緣不存在什麽神秘的力量。在靠近太陽系邊緣的地方,存在一個被稱為奧爾特雲的區域,它籠罩著整個太陽系,其中存在不少的彗星、塵埃和水冰顆粒,它們都是源於早期太陽系。奧爾特雲的範圍非常廣,從距離太陽大約2000天文部門(0.03光年)的地方,一直延伸到至少距離太陽6.3萬天文部門(1光年)的地方。

如果星際探測器在奧爾特雲中穿行,它們可能會受到一定的阻力,速度會被降低。考慮到空間非常空曠,星際探測器遇到的阻力其實會非常小,速度降幅十分有限。

不過,目前還沒有哪一艘星際探測器已經進入奧爾特雲,飛得最遠的旅行者1號目前距離太陽才只有147天文部門(219億公里)。旅行者1號以現在17公里/秒的速度繼續飛下去,還需大約517年的時間才能飛抵奧爾特雲。

星際飛船的速度一直在降低,發揮阻力作用的不是什麽未知力量,而其實是太陽引力。太陽的引力作用範圍可達數十億光年,雖然星際飛船已經遠離太陽,但它們仍然沒有逃出太陽的引力作用範圍,太陽的引力試圖把它們拉回去,所以導致它們的速度變慢。

但由於星際飛船飛得足夠快,它們的速度始終要快於它們所在位置的太陽系逃逸速度。因此,太陽的引力無法把它們拉回來。在太陽引力的作用下,星際飛船的速度還會進一步變慢,但下降幅度非常有限,它們最終能夠衝突太陽系,飛到銀河系的茫茫星際空間中。

當初闖入太陽系的星際天體——奧陌陌,由於它的飛行速度很快,太陽引力無法將其俘獲。同樣地,它在飛離太陽系時,速度也會越來越慢。

在太陽引力的作用下,奧陌陌的速度從近日點的88公里/秒(2017年),已經下降到目前的30公里/秒,未來速度還會進一步降低。當奧陌陌飛抵奧爾特雲時,它的速度將會下降到26.3公里/秒。

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