上一期,咱们介绍了从太阳表面进入到太阳核心的旅程,今天咱们从内而外,来一次穿越太阳系的航行。
和太阳不到140万公里的直径相比,太阳系就要大得多了。因此,今天咱们只能乘坐比较快的旅行工具了,那就是光速。另外,为了方便大家的这次旅程,我们假设所有“景点”都在一条直线上,不需要转弯,给大家最完美的旅行体验。
让我们从平时视觉上太阳的轮廓——光球层出发,展开这次太阳系之旅吧!
我们在上一期介绍过,太阳的光球层之外还有色球层、日冕等结构,这些也都算是太阳大气层的一部分,其总厚度可以达到数百万公里。而我们的光速只有每秒不到30万公里,所以在这次旅行的前几秒钟时间里,我们都是在日冕中穿梭,而且温度反而越来越高,最高甚至超过了100万摄氏度。
在穿越了日冕之后,我们算是进入了宇宙空间。大约飞行3分钟的时间,我们就会来到第一站——水星。水星是太阳系最内侧的行星,和太阳的平均距离大约是5790万公里。在这个距离上,水星表面的温度可以达到452℃,非常恐怖。不过,水星可不是太阳系最热的行星,这个称号要在下一站才能看到。
从太阳出发的6分钟后,我们就会看到太阳系最热的行星——金星。由于恐怖的温室效应,金星把大量的热量都留在了大气层内,以至于表面温度高达465℃,甚至可能超过500℃!不过,它的高层大气温度还是比较适中的,因此有人推测这里可能隐藏着金星生物。
再飞行2分20秒的时间,我们就会来到自己的家园——地球。地球是太阳系最大的岩石行星,表面71%都被海洋所覆盖,而这片海洋也是生命之源。迄今为止,地球仍是我们已知唯一拥有生命的天体。不过,随着我们旅程的继续,会看到更多有希望孕育生命的星球。
从地球再飞行4分20秒,我们就会来到火星。火星的直径只有地球的一半,最高温度可达27℃,还算是比较宜居。因此,在寻找火星生命的同时,科学家们也希望将火星开发为人类的第二家园,成为我们的殖民地。今年,我国、美国和阿联酋都发射了火星探测器,希望能够更加了解这颗“小地球”。
在距离太阳2.17-3.64个天文单位的区域,我们将会展开长达6分钟的小行星带穿越之旅。在这个范围内,分布着不少于50万颗的小行星,其中最大的谷神星直径也不足1000公里。科学家认为,这个小行星带可能曾经有望孕育一颗行星,但是在木星的引力摄动下“流产”。
从太阳出发后的43分钟后,我们就会来到太阳系最大的行星——木星。木星的直径达到了14.3万公里,是地球的11.3倍,它的体内足够装下超过1300颗地球!木星的质量也非常恐怖,是地球的318倍。太阳系内除了太阳之外的其他所有天体加在一起,质量之和也只有木星的40%。
同时,我们还能轻松地看到木星的四颗大卫星,那就是四颗伽利略卫星。其中,木卫二被科学家检测到有巨大的地下液态海洋,这也使得它有很大的希望孕育地外生命,NASA也正在筹备在未来几年发射探测器,去木卫二寻找生命的痕迹。
在离开太阳的约1个半小时之后,我们就会看到太阳系第二大行星——土星。土星有一个巨大的光环,这也使得它被称为太阳系最美的行星。它的直径同样非常大,达到了11.6万公里。土星距离我们已经有十几亿公里了,在这个距离上看地球,大概就是这样的效果——
土星也有一颗卫星非常值得注意,那就是土卫六。土卫六是唯一拥有完整大气层的卫星,并且表面同样可能存在着湖泊,不过这里不是水,而是有机物,但这也可能支持生命的存在。因此,NASA也同样有计划,在未来几年去探索这颗“太阳系最宜居的卫星”。
在距离太阳28.71亿公里处,就是天王星的领地了,我们从太阳飞行到这里需要2小时45分钟的时间。由于距离太远,尽管直径是地球的四倍,天王星在地表也几乎是肉眼不可见的,直到1781年才被英国天文学家威廉·赫歇尔发现,这也是第一颗利用望远镜发现的行星。天王星也有一个光环,而且通过光环我们可以清晰地看到,它的自转轴倾角达到了98°,看起来就像是在躺着公转。
而在更远的45亿公里处,就是太阳系最远的行星——海王星了,我们飞到这里需要花4小时10分钟的时间。虽然也是呈现出蔚蓝色,但是海王星并非有一个海洋,而是因为大气中有比较多的甲烷造成的。海王星是太阳系内风速最快的行星,表面环境极其恐怖,其风速最高可达每小时2000公里,地球上最强的飓风和它相比都像是微风。
如果你想去看看冥王星,那么就要飞更远的距离了,我们还需要大约1.3个小时,才能到达这颗曾经是第九大行星,如今只是一颗矮行星的尴尬天体。2015年,NASA的新地平线号探测器飞掠冥王星,成为了迄今为止唯一近距离探测过冥王星的人造设备。研究表明,冥王星表面虽然极其寒冷,但地表以下同样可能隐藏着液态海洋。这里会有生命吗?不知道,也许未来的探测会给我们答案。
在距离太阳66亿公里处,有一颗著名的小行星,那就是2014MU69。这颗小行星又叫天涯海角星,是我国天文学家朱进在1997年发现的。随着新地平线号的抵达,它也成为了人类迄今为止近距离探测的最遥远天体。它的外形像个雪人,由两个球状结构组成,其总长度才只有31公里。能够在这么远的距离发现这么小的天体,还真是不容易。
从冥王星到天涯海角,基本上就是太阳系柯伊伯带的范围。离开柯伊伯带,我们将要继续这趟旅行。
再飞行差不多50亿公里,我们就会来到一个名叫日球层顶的位置,这里是从太阳辐射角度定义的太阳系边界。我们知道,太阳和宇宙都有强大的辐射,在太阳系内侧,太阳辐射比较强;在较远的地方,宇宙辐射更占优势。在日球层顶,二者达到平衡。随着我们穿越日球层顶,我们将会摆脱一部分太阳风的辐射,更多地开始承受宇宙辐射了。
好了,大家可以稍微休息一下了,下一个目的地在距离太阳225亿公里的位置。从我们离开太阳到这里需要整整27个小时,在这里我们就能追赶上人类发射过最远的探测器——旅行者1号。它从1977年发射至今,已经走了如此遥远的距离。即使我们乘坐光速飞船,也要一天多的时间才能追上。
接下来的旅途更加遥远,我们将会去光临迄今为止发现的最遥远太阳系天体——塞德娜。它目前和我们的距离是海王星的3倍,而它的远日点极其遥远,估计在937天文单位之外。也就是说,如果我们去光临位于远日点的塞德娜,光是路程就要花费5天10个小时!
即使是这个距离,也远远没有脱离太阳引力的范围。当我们以光速离开太阳大约9个半月之后,就会进入到太阳系最外层结构——奥尔特云。这是太阳系所有彗星的故乡,但是迄今为止仍然停留在理论中,我们的观测能力还不足以发现这里的天体。
据推测,太阳的引力范围可能达到1.5光年。也就是说,从引力的角度来看,我们需要1年半的时间,才能摆脱太阳的引力,真正进入宇宙空间。由此来看,日地距离仅仅有500光秒,实在渺小得有点可怜。
不看不知道,看了吓一跳,原来我们的太阳系竟然如此巨大。这个半径可能达到10万天文单位的系统,我们的探测器才仅仅飞出了150个天文单位。如果太阳系是一个苹果,我们连一个苹果核都没飞出去……
好了,各位旅客,这一次太阳系之旅就到这里了。如果飞得更远,就要到比邻星了。如果你真的到那了,记得合影留念~
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