來源:hao123百家號 時(shí)間:2022-03-31 14:55:26
對我們普通人而言,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,在探索宇宙的過程中,我們會遇到一層層的阻礙,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”,都必將會給人類科技帶來質(zhì)的飛躍。那么這9堵“墻”分別是什么呢?
第一堵墻:卡門線
卡門線距離地面約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·馮卡門的匈利亞物理學(xué)家提出。計(jì)算結(jié)果和實(shí)際觀測數(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。
一般來說,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,只有人造太空探測器和十多位參與過登月計(jì)劃的宇航員穿越過這一堵“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,它將太陽系分為內(nèi)太陽系和外太陽系,內(nèi)太陽系的4顆行星為巖石類行星,外太陽系的四顆行星則是氣態(tài)行星。到目前,還沒有人類突破過這一層封鎖,只有有數(shù)的幾十顆深空探測器曾經(jīng)飛躍過這片區(qū)域。
在這片巨大的小行星帶之間,存在著大大小小無數(shù)顆小行星,小的到微米級別,大的能有幾十甚至數(shù)百千米,總數(shù)量約為50萬顆,其中被人類編號的有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,它最先由美國天文學(xué)家弗雷德里克·倫納德提出。這片區(qū)域距離太陽約30個(gè)天文單位,但它依舊處于太陽的引力范圍之內(nèi)。這是一個(gè)在黃道面附近,天體相對密集的圓盤狀區(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)因此也相對稀松。
這是人類目前所能實(shí)地探測到的最遠(yuǎn)距離,很少有飛行器在此停留,著名的旅行者1號和旅行者2號目前已經(jīng)飛躍這片區(qū)域。
第五堵墻:太陽風(fēng)鞘
太陽風(fēng)鞘也叫作日鞘,從空間上來看,它是太陽系的最外層邊界,是太陽空間與星際空間的交界處,是太陽風(fēng)與銀河系其他恒星之間的稀薄氣體碰撞的地方,這里距離太陽約80-100個(gè)天文單位。
這堵“墻”主要由太陽風(fēng)和各種粒子組成,目前還處于工作狀態(tài)的旅行者1號和旅行者2號就在這個(gè)區(qū)間工作并進(jìn)行研究。
到目前為止,還沒有任何探測器穿越過這片空間,不過旅行者一號和二號在將來會穿越的,但等到真穿越的時(shí)候,它們早就因?yàn)槭ツ茉炊V构ぷ髁?,所以是無感知的。
第六堵墻:奧爾特云
奧爾特云是一個(gè)包圍著太陽系的球體云團(tuán),與太陽的距離在5萬到10萬個(gè)天文單位之間,最大半徑接近1光年,穿過這片區(qū)域就相當(dāng)于徹底脫離了太陽引力的統(tǒng)治范圍。
那我們有機(jī)會飛出奧爾特云嗎,機(jī)會渺茫。以現(xiàn)在飛得最遠(yuǎn)的旅行者一號來說,如果它保持現(xiàn)在的速度持續(xù)飛行,那么只需要大約1.7萬年就能飛出去。要知道,距離太陽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,太陽系內(nèi)幾乎所有的彗星都來自這個(gè)區(qū)域,因此也有說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10萬光年,其中恒星的數(shù)量在2000億顆以上,我們太陽系距離銀河系中央大約2.6萬光年。
銀河系整體呈現(xiàn)橢圓盤狀,其中心區(qū)域的厚度只有約1.2萬光年,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,我們也無法脫離銀河系的引力飛離銀河系。
第八堵墻:大力神北冕長城
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)。大力神北冕長城的直徑約為100億光年,幾乎相當(dāng)于可觀測宇宙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,我們也無法穿越。
第九堵墻:可觀測宇宙邊界
可觀測宇宙也叫哈勃宇宙,這是一個(gè)以我們地球(觀測者)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的,只有在這個(gè)區(qū)間內(nèi),物體發(fā)射或者反射出來的光,才能被中心的觀測者觀察到。
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)大小一定比可觀測宇宙大得多,一定遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過930億光年。但是不管有多大,這對我們毫無影響嗎,因?yàn)榭捎^測宇宙之外的影響根本來不及傳到地球,而我們也注定無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”,每一堵對人來說想要穿越都不容易。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)太陽系都是我們的殖民地了。
加油吧,人類!
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