北京时间2014年9月13日凌晨2点，美国宇航局对外宣布，他们的旅行者1号探测器已经飞离太阳系，正式进入到星际空间。这台发射于1977年的探测器，经过了37年的航行，终于来到了人类从未踏足过的宇宙空间。 2018年12月10日，根据美国宇航局的消息，同样发射于1977年的旅行者2号探测器，也进入到了星际空间，成为了人类确定第二个进入星际空间的探测器。 看起来渺小的人类，竟然能够将航天器发射到太阳系以外，想想就让人感到不可思议。不过我们也听说过另一个说法，那就是人类有生之年都看不到太阳系以外的世界。 这两种说法矛盾吗？太阳系的边界到底在哪里呢？ 其实，这两种说法都不算错误，因为其中所指的太阳系边界，来自于不同的定义。那么，太阳系的边界，到底有几种定义呢？ 通常来说，比较流行的说法，一共有三个，分别是以行星为边界、以太阳风为边界、以太阳引力为边界。咱们一个一个来介绍~以行星为边界 这个定义，可以说从哥白尼创立日心说之后就开始了。在哥白尼之前，人们一直以为地球是宇宙的中心，根本没有太阳系的概念。哥白尼指出，太阳才是宇宙的中心，地球只是一颗普通的行星，和其他同伴一起绕太阳公转。 从这一刻开始，科学家们对于天文学的理解不断加深，并且发展出了万有引力、行星三定律等一系列的天体物理学理论。虽然哥白尼的理论也不完全正确，但是太阳系的概念也终于渐渐出现，到后来土星被确定为太阳系最遥远的行星，人们一度认为土星的轨道就是太阳系的边界。 到了1781年，英国天文学家威廉·赫歇尔利用望远镜发现了天王星，太阳系的边界也被推到了天王星的轨道。再到1846年，海王星被发现，它的轨道也被看作是太阳系的新边界。 但是，从那个时候开始，人类就已经意识到海王星外还有其他的太阳系天体了，甚至还推测有第九大行星的存在。可是直到今天，我们也没有发现第九大行星，难道太阳系的边界就悬而未决了吗？ 好在，我们还有其他的定义方法。以太阳辐射为边界 太阳之所以能够发光发热，就在于其内部进行着极其剧烈的核聚变反应。除此之外，太阳还向宇宙空间释放出巨大的辐射，包括各种电磁波以及带电粒子。其中的带电粒子就形成了所谓的太阳风，吹散到宇宙空间。 与此同时，宇宙空间也存在着其他天体释放出来的带电粒子，具有很强的能量。它们和太阳风在宇宙空间进行着博弈，形成了＂拉锯战＂。 距离太阳越近的地方，太阳风就越强，可以抵御宇宙辐射。在距离太阳比较远的地方，太阳风逐渐减弱，并在某一个区域内和宇宙辐射达到基本平衡。在更远的地方，太阳风就弱得可以忽略不计了。 因此，天文学家借此来定义太阳系的边界：太阳风能够主宰的区域，被称为日球层；太阳风和宇宙辐射基本平衡的区域叫做日球层顶；太阳风无法控制的区域，就算作太阳系以外，我们称之为星际空间。 根据目前的研究，地球层顶距离我们大约120个天文单位，也就是差不多180亿公里，其厚度大约为0.5个天文单位。随着太阳活动的变化、太阳系在银河系内所处位置的变化以及方向的不同，日球层顶的距离不尽相同并且会发生变化。根据前年的一项研究，天文学家发现日球层竟然呈现出诡异的羊角包形状。 根据最新的数据，旅行者1号目前距离我们约156个天文单位，即大约234亿公里；旅行者2号距离我们约130个天文单位，即大约195亿公里，都超出了日球层的范围。美国宇航局所说的它们冲出太阳系，指的就是穿越了日球层顶，进入了星际空间。 可是，它们真的完全脱离太阳系了吗？ 那可未必。因为目前天文学家发现的最遥远的小天体中，已经有好多都比这两个探测器更远了，它们仍然是太阳系天体，围绕着太阳公转。从这个角度来讲，它们仍然处于太阳系的另一个边界之内。 以太阳引力范围为边界 即使远在日球层以外的区域，也有大量的天体围绕着太阳公转。在这片广袤的区域内，有一个名叫奥尔特云的结构，这是太阳系最外层的结构。 奥尔特云是一个理论上存在的区域，天文学家相信它的存在，但因为过于遥远，目前没有任何天体被确认是奥尔特云的天体，只有小行星塞德娜有可能来自于这里。天文学家认为，太阳系的长周期彗星的家园就是奥尔特云，这里隐藏着数以亿计的小天体，其总质量大约是地球的5-100倍，甚至有人认为太阳系第九大行星就隐藏在这里。 奥尔特云最内侧距离太阳也有2000-5000个天文单位，远远超出了人类已经观测到的所有太阳系天体的距离。其最外侧的边缘，就应该是太阳的引力边界。 这个边界，目前还没有定论。有人认为是50000个天文单位，有人认为是100000个天文单位，也有人近似地以光年为单位来估算，认为在1-2光年以外。也就是说，按照引力范围来算，太阳系的半径可能延伸到了2光年以外。总结 太阳系如此之大，我们对它的了解实在太少了，连这个＂家园＂有多大我们都不清楚。如果将整个太阳系比喻成一个苹果的话，人类的探测器连一个苹果核的距离都没有飞出去。 太阳系外围到底隐藏着什么样的天体？太阳系的边界到底在哪里？在人类突破太阳系之前，这些问题恐怕都是个谜了…… 创作不易，如果觉得文章还可以，就点个赞再走吧。想看更多精彩科普文章，就请关注我，我们下期见~
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