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太阳系的边界,人类能够走出太阳系吗?

  太阳系的边界在哪里?对于这一问题的探讨持续了很多年,甚至可以说到目前都没有一个完美的结论。因为哪怕是这银河系中的一个小小角落,我们人类都远远没有能力将其走完。
  面对浩瀚的宇宙,我们是不得不怀有巨大的敬畏之心的,但是这个世界上从不缺乏敢于抬头仰望星空的人。
  事实上,我们大部分人所认知的太阳系是比较狭义的,大概范围就是从太阳到冥王星。我们知道太阳系内存在着八大行星,从内到外分别是水星,金星,地球,火星,木星,土星,天王星和海王星。
  而冥王星之所以出现在我们的视野中,则是因为它曾经是第九大行星。当然在下面的太阳系中已经没有它的身影了。
  在我们真正讨论太阳系的范围之前,不妨先对可怜的冥王星有一个比较详细的认识,以此来纪念冥王星逝去的曾经。
  冥王星是美国洛厄尔天文台24岁的天文学家汤博在1930年初发现的,最终人们选择以罗马神话中冥神的名字命名这颗"行星"。因为冥王星距离太阳非常遥远,所以它可以接受到的太阳光微乎其微。这导致即使其面向太阳的温度也低到了-220 。
  相对于其他的太阳系行星而言冥王星非常小,哪怕是月球都抵得上三个半冥王星。特别是在20世纪90年代以来,科学家又发现了一些个头和冥王星差不多的行星。这就导致冥王星的行星地位有点名不副实,最终在2006年将其归为矮行星。
  但是1930年冥王星的发现是有重大意义的,它一举将太阳系的边界扩展到了大约距太阳39个天文单位的位置。换成我们更容易接受的距离是59亿km。
  一个天文单位指的是地球与太阳的距离,其数值大约是149597870.7km。我国高铁的实验速度目前已经达到了605km/h,但是想要走完一个天文单位的距离就需要28.23年的时间。如果是39天文单位,那么总共就需要1101年。
  当然我们这边要特别注意的一点是,行星都是以接近正圆的椭圆轨道围绕太阳运行的,冥王星的轨道却要扁得多。在近日点的时候冥王星甚至比海王星距离太阳更近。这就是为什么冥王星和太阳或地球的距离忽近忽远的原因。
  但是由冥王星所界定的太阳系半径,相对于真正的半径是非常小的,或者说这一距离还在我们的能力范围之内。美国曾在2006年发射了一颗"新地平线号"冥王星探测器,在2015年的时候该探测器正式掠过冥王星,期间累计经历了9年半的时间,行程大约为48亿公里。
  新地平线号的速度是我们人类有史以来最快的飞行器之一,现在已经达到了4.99万km/h。但是相对于整个太阳系而言,这只不过是刚刚开始罢了。
  事实上在上面冥王星那张图中,我们可以看到在冥王星的外面还围绕着一层柯依伯带。它是天文学家柯伊伯等人在20世纪上半叶所预测到的,但是直到1992年,科学家才首次发现了一个位于柯伊伯中的天体。
  科学家猜测在柯伊伯带的位置可能本来应该形成一颗行星。但是该区域物质太少,导致在行星的形成中间阶段就终止了。这样就有大量的星子被保留下来,这就是柯伊伯带的成因。
  这里我们要注意,柯伊伯带虽然范围广大,但是总质量非常小,大约只有地球质量的1/10。
  但是无论如何柯伊伯带的发现使太阳系的边界又向外扩展了好几倍。大约使太阳系的半径达到了55个天文单位左右,其中从太阳30~55天文单位的距离之间为柯伊伯带。换算成我们常用距离是约45亿~83亿km。
  这其实也就是狭义上的太阳系边缘。
  但是在柯伊伯带之外,还有着更庞大的奥尔特星云,其距离太阳大约5万~1万个天文单位。我们要知道一光年也不过才六万多天文单位而已。这已经达到了太阳引力控制范围的最边缘,所以奥尔特星云的边缘无疑就是太阳系的边缘了。
  奥尔特星云的发现主要来自于彗星,可以说它就是彗星的大仓库。正是奥尔特星云中数万亿小天体进入内太阳系内,才形成了我们所熟知的各种彗星。
  科学家认为奥尔特星云是50亿年前形成太阳及其行星的星云之残余物质,但是它距离我们实在是太遥远了。如果我们乘坐350km/h的高铁去那里的话,大约需要700万年的时间。即便是光也需要跑上接近两年左右的时间。
  虽然我们的视线已经看完了整个整个太阳系的边界,但是目前为止尚未有人类的探测器到达此处。即使是目前人类飞行最远的探测器旅行者一号,也不过是到达了奥尔特星云的边缘而已。
  照这个速度,想要飞出太阳系大约需要3万年的时间。而旅行者一号的电池只够用到2025年。
  我们人类的科技目前已经停滞很久了,要知道旅行者一号是在1977年发射的。不知道我们这一生能否有幸见证人类真正脱离太阳系,走向宇宙。

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