旅行者1号在虚无的太空中听到了等离子体的嗡鸣
作者：Cornell University 美国康奈尔大学
翻译：贺玉影
校对：苗阳 王靓 郭皓存
编排：胡暖暖
后台：库特莉亚芙卡 李子琦 徐⑨坤 胡永葳
原文链接：https://phys.org/news/2021-05-space-voyager-plasma.html
Credit: Pixabay/CC0 Public Domain
图源：Pixabay网站公版图片
旅行者1号，美国宇航局44年前发射的两个航天器兄弟之一，目前仍是太空中最遥远人造物体的纪录保持者。它仍在工作，噌噌飞向宇宙之无尽。
旅行者1号已经远远的离开了太阳系，在经过太阳系边界的日球层顶（太阳系和星际空间的交界处）后，已经进入了星际介质。根据康奈尔大学主导的一项研究发表在《自然-天文学》上的内容，它探测到了星际气体的持续颤动（等离子体波）。
康奈尔大学天文学博士生Stella Koch Ocker在检查从140多亿英里外慢慢发回的数据时，发现了这一发射现象。她说道：“它是非常微弱和单调的，因为它处于一个狭窄的频带宽度。我们正在探测星际气体的微弱、持续的嗡嗡声。”
她还说，这项工作使科学家能够了解星际介质如何与太阳风相互作用，还有星际环境如何塑造及改变了保护着太阳系的日球顶层。
旅行者1号航天器于1977年9月发射，1979年飞过木星，然后在1980年底飞过土星。它以大约38,000英里/小时（每小时6.1万公里）的速度旅行，于2012年8月穿过了日球层顶。
进入星际空间后，它的等离子体波系统检测到了气体中的扰动。但在这些由我们自己脾气火爆的太阳引起的爆发之间，研究人员发现了一个由脆弱的近真空空间所产生的稳定、持久的标记。
“星际介质就像一场安静或者说温柔的雨，”资深作者、George Feldstein*天文学教授James Cordes说。“太阳大爆发这种事对它来说就像雷暴天气里打了个闪电一样，（根本不算什么），完了之后又变回温柔的雨。”
Ocker认为，星际气体中的低水平活动比科学家之前所想的要多，如此一来，只要在不受太阳耀斑的干扰的情况下，研究人员就可以跟踪等离子体的空间分布。
为什么持续地观测星际空间的密度很重要，康奈尔的研究员Shami Chatterjee解释说：“我们一直没机会评估它，但现在好了，不用等太阳上发生些什么事才能测量星际等离子体了。不管太阳怎么样，旅行者号都在把详细情况发送过来。飞船不断告诉我们：'这个数据是我正在穿行的密度，这个也是，这个也是，这个也是！’ 它已经飞得很远了，并将继续飞行。”
旅行者1号离开地球时携带了由已故康奈尔大学教授卡尔·萨根（Carl Sagan）主持的一个委员会制作的金唱片，以及1970年代中期的技术。根据美国宇航局喷气推进实验室的数据，它向地球发送一个信号需要22瓦特。该飞船在启航时有近70KB的计算机内存，数据速率为21kbps。
由于距离有140亿英里远，此后通信速率变慢至160kbps，或约为300波特速率的一半。
译者注
*George Feldstein Professor为一荣誉头衔，已故的George Feldstein是美国Crestron公司创始人。
James Cordes在康奈尔大学的介绍页面：https://astro.cornell.edu/james-m-cordes
博士生Stella Koch Ocker的康奈尔页面：https://astro.cornell.edu/stella-koch-ocker
研究员Shami Chatterjee的康奈尔页面：https://astro.cornell.edu/shami-chatterjee