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地球上有哪些国家飞出了太阳系?按广义太阳系,还早着呢

有哪些国家已经飞出了地球?也许界定这个工作似乎不难,因为这有一个标准,按成功发射卫星论即可,再不济以越过卡门线也可以,因为在卡门线以上就按太空论,那么跨越跨门线也就飞出了地球!但太阳系却是非常模糊的概念,因为不同的标准下太阳系的范围是不同的!

一、太阳系到底有多大?

我们习惯中的太阳系界限到冥王星为止,当然这可能是大家印象中的边界,因为当年的九大行星就到冥王星!但自从在柯伊伯带发现了多个矮行星之后,冥王星的行星资格就被动摇了,因为那些和冥王星差不多大,如果冥王星也是行星,那么让那些矮行星情何以堪呢?

1、太阳系的边界柯伊伯带

在冥王星的外侧,有一个矮行星以及各种彗星类天体构成的柯伊伯带,此处距离太阳40-50天文单位,在外黄道面附近、一个天体密集的中空圆盘状区域!

上图中彩色的点状物是柯伊伯带中已知1700多个天体,从内侧到外侧,三个白色虚线分别为30天文单位、50天文单位和100天文单位!白色圈圈圈出的是10颗矮行星!尽管在50天文单位外仍然有零星发现外海王星天体,但一般认为柯伊伯带就在50天文单位处,也就是75亿千米左右!

新视野号越过冥王星之后的第一个目标就是柯伊伯带的“天涯海角”天体!

这是太阳系实体边界的重要证据,因为柯伊伯带被认为是太阳系形成初期被抛射到海王星轨道的天体集合,它们中包含环绕着太阳的原行星盘碎片、脏雪球以及小行星与矮行星等!

2、太阳风的边界

按现在通行的太阳系边界来定义,太阳风即日球层的边界还是比较科学的,因为这是太阳风对抗星际风的边界,此处以外,再也没有太阳风的庇护,其实太阳风也没啥庇护作用哈!

2018年11月5日,旅行者2号观测到太阳高能粒子速度急剧下降,从这天开始,旅行者2号的等离子检测仪在周围的环境中再没有观测到来自太阳的高能粒子,NASA的科学家相信,旅行者2号已经离开了日球层!此时旅行者距离地球约180亿千米!

从这一张示意图来看,日球层的边缘大约在100天文单位之外,也就是150亿千米左右,但旅行者2号在180亿千米才离开日球层,这是为什么?其实这很容易理解,因为日球层的在太阳系环绕银河系前进方向上距离会比较短,而在后方去距离则会更长一些,因此两者距离不一致是可以理解的!

3、太阳系的奥尔特云边界

这是广义上的太阳系范围,所谓奥尔特云是根据恒星成因推测存在的一个太阳系母星云,我们从来没有在观测角度证实它的存在,但它一定存在,否则太阳就不可能形成,因此根据太阳系质量推测出整个奥尔特云直径大约是1光年!

太阳系有很多彗星天体可能来自奥尔特云,比如与黄道面倾角比较大的彗星大都来自奥尔特云,而来自黄道面平行外围的彗星则比较难分辨,必须参考它们的轨道推测来源!

海尔-波普彗星

4、太阳系的引力范围

其实太阳的引力是无限范围的,因为引力是长程力,它并没有结束的位置,只会无限接近于零!但在附近有恒星时候则不能如此简单考虑,因为到达了某个点之后,就将成为另一颗恒星引力的天下!而这就是太阳系的希尔球!

希尔球指的是环绕小天体运转的天体不被大天体夺走的引力范围,就是希尔球,比如地球的希尔球半径是150万千米,太阳的希尔球范围是1光年左右(与半人马座α三星系的引力边界)!

希尔球计算公式,其中,M是大质量天体,m是小质量天体,a为半长轴,e为离心率!准确的说奥尔特云和太阳系的希尔球范围几乎是重合的,原因很简单,第一这是太阳系能控制的范围,第二则是通过计算获得的数据!

二、飞出太阳系的国家

从1972年3月2日先驱者10号和一年后发射的11号,以及1977年8月20日的旅行者2号和十几天后的旅行者1号,还有2006年发射的新视野号,目标为太阳系外的探测器总共有5个!

当然从上图来看,假如太阳系范围是100天文单位,那么无疑前四名都已经飞出太阳系,但如果将太阳系的范围定义为180亿千米(120天文单位),那么无疑只有三个探测器飞出太阳系!假如按真正的广义太阳系范围,也许要1.5万年之后才能见分晓!

旅行者1号和2号的路径,请注意两者的方向差异有点大哦!

无一例外,执行这些任务的机构是NASA,也就是美国宇航局!即使在登月五十周年以后,NASA在星辰大海的探索中仍然首屈一指,我们不得不承认,到现在为止,NASA仍然是航天和宇航事业的领军机构!但我们希望在未来能在赶上并且超过NASA的成绩,或者需要各位读者的努力......

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