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已走出太阳系的探测器,要花多久时间才能抵达其他系统?

2024-11-24 207


1970 年代,NASA 发射了 4 艘前往外太阳系探访的探测器,其中航海家 1 号、航海家 2 号已确认飞离太阳系,先锋 10 号、先锋 11 号可能也已离开,但它们最终会变成什么样子?会进入其他恒星系统吗?如果会,又要花多长时间?NASA 喷射推进实验室 Davide Farnocchia、马克斯‧普朗克天文学研究所 Coryn Bailer-Jones 两名天文学家,便计算出这些探测器抵达其他恒星所需花费的时间。

1970 年代,NASA 发射了先锋 10 号(Pioneer 10)、先锋 11 号(Pioneer 11)、航海家 1 号(Voyager 1)以及航海家 2 号(Voyager 2),负责执行外太阳系及外围行星的勘测任务,前两者主要任务目标为研究小行星带、木星周遭环境、太阳风、宇宙射线、以及太阳系最远能延伸到哪里(即确认太阳圈边缘),不过先锋 10 号如今已联络不上、先锋 11 号已停止操作。

后两者原本任务寿命预期 12 年,但在飞越土星及木星系统后,时至今日它们仍穿梭在太空并依然和地球保持联系,持续将数据送回地球,更已证实穿越太阳圈边缘(日球层顶)进入星际空间,开始研究太阳系外的星际介质有何不同,NASA 预计这两艘探测器还能再工作 5 年。

先锋 10 号、11 号虽然都已失联,但科学家认为它们应该也已经离开太阳系,而所有探测器终有一天都会与地球失去联系,最终它们将何去何从?下一个抵达的家园可能是哪里?要花多久时间才能抵达另一个星系?科学家只能透过计算来预测。

▲ 先锋 10 号、先锋 11 号、航海家 1 号、航海家 2 号飞离太阳系的轨迹方向都不同。(Source:JPL/NASA)

为了得到答案,Davide Farnocchia、Coryn Bailer-Jones 将目光瞄准 ESA 盖亚卫星(Gaia)。该卫星于 2013 年发射,迄今已绘制超过 10 亿颗恒星的精确位置,帮助天文学家理解恒星演化史,而利用盖亚卫星最新释出的 720 万颗恒星数据、结合上述探测器的已知轨迹,研究人员能计算出宇宙飞船可能在何时最接近附近恒星系统。

我们已经知道,探测器就算飞离太阳系,到达距离太阳最近的比邻星恒星系统也要花上数万年时间;而研究人员最新计算结果表明,先锋 10 号可能会率先经过其他恒星系统,在 9 万年内通过位于仙后座中的 HIP 117795 系统,距离 0.231 秒差距(1 秒差距约 3.26 光年)。

4 艘探测器将在未来 100 万年内掠过 60 颗恒星,只不过与恒星的距离都很远,所以不会被恒星重力拉过去,真的要发生碰撞或被其他恒星系统劫持,也是 1020 年(100,000,000,000,000,000,000 年)后的事情了。

这篇新论文可以在论文预印网站《arXiv》上阅览。

  • Scientists Have Calculated How Long It’ll Take to Reach Distant Stars
  • Calculating the time it will take spacecraft to find their way to other star systems
  • How long before our spacecraft reach other stars?

(首图来源:NASA)

延伸阅读:

  • 比邻星曾爆发高能耀斑事件,行星若有生命恐全数灭亡
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  • 航海家 2 号证实已飞出太阳系,成第 2 个进入星际空间的人造物体
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2020-01-03 12:07:00

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