來(lái)源:hao123百家號(hào) 時(shí)間:2022-03-31 14:55:26
對(duì)我們普通人而言,坐上飛機(jī)就是我們脫離地球最遠(yuǎn)的方式,但是飛機(jī)所飛行的高度對(duì)地球而言,就相當(dāng)于是在地面上爬行。
你知道嗎,在探索宇宙的過(guò)程中,我們會(huì)遇到一層層的阻礙,這些阻礙就如同一堵堵堅(jiān)固的墻壁,阻礙著人類向外發(fā)展,普通的飛機(jī)連第一層“墻壁”都不能突破。
2013年的時(shí)候,一位研究宇宙伽馬射線暴的天文學(xué)家,在距離地球約100億光年的宇宙空間里發(fā)現(xiàn)了一堵巨大的“墻”,這堵墻看上去閃閃發(fā)光,將這一百億光年的空間都給鎖在了墻里。
這堵“宇宙墻”算是比較靠外的了,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是我們所能接觸到的。其實(shí)以現(xiàn)在的技術(shù)來(lái)看,科學(xué)家們從地球出發(fā),一共發(fā)現(xiàn)了9堵各色各樣的“墻”,這些墻阻礙了我們探索宇宙的腳步,為了突破這些墻,科學(xué)家們絞盡了腦汁。
雖然每次突破都很困難,但是每突破一堵“封鎖墻”,都必將會(huì)給人類科技帶來(lái)質(zhì)的飛躍。那么這9堵“墻”分別是什么呢?
第一堵墻:卡門(mén)線
卡門(mén)線距離地面約100千米(約62英里),這是一個(gè)普通飛機(jī)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到的高度。這是一條假想出來(lái)的線,被認(rèn)為是外太空與大氣層的分界線。
這條虛擬的線最早由一位名叫西奧多·馮卡門(mén)的匈利亞物理學(xué)家提出。計(jì)算結(jié)果和實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)都顯示,在這個(gè)高度上,空氣已經(jīng)稀薄到可以忽略不計(jì),幾乎所有的飛行器都不足以產(chǎn)生足夠的升力,因此無(wú)法執(zhí)行普通的飛行任務(wù)。只有航天飛機(jī)這樣的特殊航天器才能夠在火箭的幫助下在這個(gè)高度飛行。
這條卡門(mén)線就相當(dāng)于一堵墻,阻擋了大多數(shù)人踏出地球的腳步。截止到2022年,全世界大約只有不到600位宇航員穿越過(guò)這條線,第一位穿越這堵墻的,就是前蘇聯(lián)宇航員加加林,他在1961年成為飛出地球的第一人,成為第一個(gè)在太空觀看地球的地球人。
第二堵墻:范艾倫輻射帶
范艾倫輻射帶指的是地球近層空間中,包圍著我們地球的高能粒子輻射帶。這些高能粒子主要是被地磁場(chǎng)捕獲的微觀粒子,其中主要是能量高達(dá)幾兆電子伏特帶負(fù)電的電子,以及能量高達(dá)數(shù)百兆電子伏特帶正電的質(zhì)子。
一般來(lái)說(shuō),范艾倫輻射帶的外圍高度約為13000千米到20000千米之間,到目前,只有人造太空探測(cè)器和十多位參與過(guò)登月計(jì)劃的宇航員穿越過(guò)這一堵“高墻”。
第三堵墻:小行星帶
小行星帶指的是位于火星軌道和木星軌道之間的一片隕石帶,在這片區(qū)域里,小行星的分布十分密集,這里距離太陽(yáng)大約2.17到3.64個(gè)天文單位。(1天文單位等于地球到太陽(yáng)的距離,約為1.5億千米)
這條分界線是一條巨大的實(shí)體分界線,它將太陽(yáng)系分為內(nèi)太陽(yáng)系和外太陽(yáng)系,內(nèi)太陽(yáng)系的4顆行星為巖石類行星,外太陽(yáng)系的四顆行星則是氣態(tài)行星。到目前,還沒(méi)有人類突破過(guò)這一層封鎖,只有有數(shù)的幾十顆深空探測(cè)器曾經(jīng)飛躍過(guò)這片區(qū)域。
在這片巨大的小行星帶之間,存在著大大小小無(wú)數(shù)顆小行星,小的到微米級(jí)別,大的能有幾十甚至數(shù)百千米,總數(shù)量約為50萬(wàn)顆,其中被人類編號(hào)的有120,437顆。
第四堵墻:柯伊伯帶
柯伊伯帶是指位于最外側(cè)海王星軌道外側(cè)的區(qū)域,它最先由美國(guó)天文學(xué)家弗雷德里克·倫納德提出。這片區(qū)域距離太陽(yáng)約30個(gè)天文單位,但它依舊處于太陽(yáng)的引力范圍之內(nèi)。這是一個(gè)在黃道面附近,天體相對(duì)密集的圓盤(pán)狀區(qū)域。
柯伊伯帶的組成和小行星帶有一點(diǎn)類似,只是其范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小行星。它的寬度大約是小行星帶的20倍,這里的物質(zhì)因此也相對(duì)稀松。
這是人類目前所能實(shí)地探測(cè)到的最遠(yuǎn)距離,很少有飛行器在此停留,著名的旅行者1號(hào)和旅行者2號(hào)目前已經(jīng)飛躍這片區(qū)域。
第五堵墻:太陽(yáng)風(fēng)鞘
太陽(yáng)風(fēng)鞘也叫作日鞘,從空間上來(lái)看,它是太陽(yáng)系的最外層邊界,是太陽(yáng)空間與星際空間的交界處,是太陽(yáng)風(fēng)與銀河系其他恒星之間的稀薄氣體碰撞的地方,這里距離太陽(yáng)約80-100個(gè)天文單位。
這堵“墻”主要由太陽(yáng)風(fēng)和各種粒子組成,目前還處于工作狀態(tài)的旅行者1號(hào)和旅行者2號(hào)就在這個(gè)區(qū)間工作并進(jìn)行研究。
到目前為止,還沒(méi)有任何探測(cè)器穿越過(guò)這片空間,不過(guò)旅行者一號(hào)和二號(hào)在將來(lái)會(huì)穿越的,但等到真穿越的時(shí)候,它們?cè)缇鸵驗(yàn)槭ツ茉炊V构ぷ髁?,所以是無(wú)感知的。
第六堵墻:奧爾特云
奧爾特云是一個(gè)包圍著太陽(yáng)系的球體云團(tuán),與太陽(yáng)的距離在5萬(wàn)到10萬(wàn)個(gè)天文單位之間,最大半徑接近1光年,穿過(guò)這片區(qū)域就相當(dāng)于徹底脫離了太陽(yáng)引力的統(tǒng)治范圍。
那我們有機(jī)會(huì)飛出奧爾特云嗎,機(jī)會(huì)渺茫。以現(xiàn)在飛得最遠(yuǎn)的旅行者一號(hào)來(lái)說(shuō),如果它保持現(xiàn)在的速度持續(xù)飛行,那么只需要大約1.7萬(wàn)年就能飛出去。要知道,距離太陽(yáng)最近的恒星系是比鄰星,它們之間的距離僅僅只有4.24光年,奧爾特云的半徑就占了接近1/4。
柯伊伯帶的天體很多,公轉(zhuǎn)回歸時(shí)間一般都很長(zhǎng),太陽(yáng)系內(nèi)幾乎所有的彗星都來(lái)自這個(gè)區(qū)域,因此也有說(shuō)法將奧爾特云稱為彗星云。
第七堵墻:銀河系邊際
銀河系的直徑約為10萬(wàn)光年,其中恒星的數(shù)量在2000億顆以上,我們太陽(yáng)系距離銀河系中央大約2.6萬(wàn)光年。
銀河系整體呈現(xiàn)橢圓盤(pán)狀,其中心區(qū)域的厚度只有約1.2萬(wàn)光年,其厚度越到邊緣越薄。我們現(xiàn)有的人造飛行器速度都不夠快,就算是給我們足夠多的時(shí)間,我們也無(wú)法脫離銀河系的引力飛離銀河系。
第八堵墻:大力神北冕長(zhǎng)城
這個(gè)就是我們前文提到的巨大宇宙墻,這是宇宙中最大的“單體”結(jié)構(gòu)。大力神北冕長(zhǎng)城的直徑約為100億光年,幾乎相當(dāng)于可觀測(cè)宇宙1/10。
在如此巨大的尺度上,這意味著哪怕我們?nèi)祟惸軌蛑圃斐龉馑亠w船,在不考慮宇宙加速膨脹的情況下,也需要100億年的時(shí)間才能穿越這堵宏偉的高墻。而實(shí)際情況是,哪怕是光速飛行,我們也無(wú)法穿越。
第九堵墻:可觀測(cè)宇宙邊界
可觀測(cè)宇宙也叫哈勃宇宙,這是一個(gè)以我們地球(觀測(cè)者)為核心的地球形空間,這個(gè)空間的直徑約為930億光年。這意味著,如果所處的位置不同,那么可觀測(cè)宇宙的區(qū)間就是不同的。
這個(gè)巨大的直徑是根據(jù)光速和宇宙膨脹的速度算出來(lái)的,只有在這個(gè)區(qū)間內(nèi),物體發(fā)射或者反射出來(lái)的光,才能被中心的觀測(cè)者觀察到。
這意味著,真實(shí)的宇宙有多大,我們根本不知道,但是我們可以確定的是,宇宙的真實(shí)大小一定比可觀測(cè)宇宙大得多,一定遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)930億光年。但是不管有多大,這對(duì)我們毫無(wú)影響嗎,因?yàn)榭捎^測(cè)宇宙之外的影響根本來(lái)不及傳到地球,而我們也注定無(wú)法穿越這堵最大最堅(jiān)固的“墻”。
好了,這就是宇宙中的9堵“墻”,每一堵對(duì)人來(lái)說(shuō)想要穿越都不容易。到目前為止,人類真正親自穿越的就2堵:卡門(mén)線和范艾倫輻射。希望人類早日能突破到第三堵甚至第四堵,相信到那個(gè)時(shí)候,整個(gè)太陽(yáng)系都是我們的殖民地了。
加油吧,人類!
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