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太陽系是扁平的,為何探測器離開太陽系,不上下飛行?

由 怪奇菌 發表于 旅遊2021-12-11

簡介自人類進入宇宙時代之後,雖然向宇宙中發射了許多探測器,但是這些探測器只有在地球軌道飛行的能力,以人類目前所掌握的技術來看,根本無法制造出一個憑藉自身就能飛出太陽系的探測器,因為要擺脫太陽巨大的引力需要極高的速度

為什麼黃道面是平的

自人類對無垠星空產生興趣以來,各種觀測手段便應運而生。進入現代之後,得益於先進的科技水平,人類對宇宙的觀測方法變得更多了。

太陽系是扁平的,為何探測器離開太陽系,不上下飛行?

而在這些林林總總的觀測方法中,要數發射探測器來的最為精準,比如著名的“旅行者一號”探測器,到目前為止,它已經到達了距離地球約217億公里的位置,沿途向地球傳回了大量珍貴的科研資料和星際照片。

太陽系是扁平的,為何探測器離開太陽系,不上下飛行?

想必許多朋友在看關於“旅行者一號”的報道時,心中難免會產生一個疑問:從一些太陽系的科普照片中能夠看到,太陽系整體是呈扁平狀的有些像平日用的盤子。那麼為什麼發射探測器的時候都是朝外發射,而不是直接上下發射呢?這樣不是能夠更快的飛出太陽系嗎?

其實想要知道這個問題的答案,首先要知道為什麼太陽系整體看起來是扁平形狀的。事實上,太陽系呈扁平狀並不是什麼特殊的事情,其根本原因是宇宙中星系形成的普遍規律,也就是說宇宙中的所有星系、恆星系幾乎都是這個形狀。

太陽系是扁平的,為何探測器離開太陽系,不上下飛行?

如果不用空泛的宇宙規律來解釋的話,其實原理也很簡單。星系最開始形成的時候,是由一大團宇宙塵埃在這片空間區域中彙集。在宇宙塵埃彙集到某種強度的時候,其中心區域會產生一個“旋轉淨角動量”,就像水面上的漩渦一樣,靠近漩渦的所有東西都會被拉拽到漩渦的中心。

當大量的物質在這種力的作用下被吸到“漩渦中心”,於是恆星最開始的雛形就出現。當然了,這個吸引過程並不能將所有宇宙塵埃都吸到中心區域,那些沒有到達中心的宇宙塵埃就會保持吸引初期的動量,產生圍繞著中心區域旋轉的狀態,而它們就是行星的最初樣貌。

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那麼為什麼這些行星沒有隨機形成各種各樣的軌道,而是所有的軌道都處在黃道面、也就是一個平面內呢?道理其實也很簡單,因為最初宇宙塵埃旋轉的時候會形成平面,所有的塵埃只在這個平面內受力,當然只能平面內形成執行軌道。

因為宇宙中星系的形成原理幾乎全部相同,所有即便是距離太陽系一百多億光年外的星系,同樣也存在著這個規律。

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到這裡,既然已經瞭解了黃道面形成的原因,那麼文章開頭的問題也就很好解答了。為什麼發射探測器的時候都是朝外發射,而不是直接上下發射呢?

主要是因為太陽系是一個圓形,而並非我們看到了扁平形。也就說我們平時看到的太陽系示意圖,其本質上是一個主要物質構成圖,而並非太陽系實際範圍示意圖。

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事實上,太陽系範圍究竟有多大,至今仍然沒有一個定論,它仍然是科學家們爭論的焦點問題之一。目前科學界主流觀點認為,只要還受到太陽引力作用,那麼就屬於太陽系的範圍。一般用是否對周圍恆星產生明顯的擾動效應為標準。如果按照這個標準去衡量太陽系的實際範圍的話,那麼太陽系的直徑大約在4光年左右。

不只是這一個界定方法,太陽系其實還有另外一種界定方法,那就是根據“日光層”來進行界定。所謂的“日光層”其實就是太陽大氣最外、最薄的地方,同時也是和外界宇宙射線發生碰撞的地方。

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當然了,這種碰撞人類用肉眼是無法觀察到的,所有在最開始剛提出日光層概念的時候,它是並不被科學界所承認的,直到先進的科學觀測儀器出現,同時“旅行者一號”在到達日光層位置的時候檢測到了一些粒子,這才讓日光層從理論存在,變成了現實存在。

根據儀器觀察,整個日光層呈橢圓形,它就像蛋殼一樣將內部天體包裹起來,保護著內部天體免於遭受各種宇宙射線的侵襲。

太陽系是扁平的,為何探測器離開太陽系,不上下飛行?

總而言之,雖然目前科學界對太陽系真正的範圍並沒有一個統一的答案,但是我們從中不難看出,太陽系實際的形狀確實不是我們平時看到的扁平狀,而這就意味著,向“上”或者向“下”發射探測器,並沒有比現在正常的發射方向少走多少路。

可能有的朋友會想,雖然說上下發射跟正常發射方向相比沒有少走多路,但是確實是少走了一些,為什麼從來不這樣發射呢?這其實就和人類掌握的航天技術有關了。

太陽系是扁平的,為何探測器離開太陽系,不上下飛行?

自人類進入宇宙時代之後,雖然向宇宙中發射了許多探測器,但是這些探測器只有在地球軌道飛行的能力,以人類目前所掌握的技術來看,根本無法制造出一個憑藉自身就能飛出太陽系的探測器,因為要擺脫太陽巨大的引力需要極高的速度。

太陽系是扁平的,為何探測器離開太陽系,不上下飛行?

所以科學家們另闢蹊徑想出了一個主意,那就是借用地球公轉自轉產生的慣性,像一個彈弓一樣將探測器“彈”出去,這樣不僅節省了大量的人力物力,同時也讓飛行器能夠繼續借助其他天體的慣性一直保持相對高的速度,而如果向上或者向下發射,就無法用到這些天然的資源了,更別提飛出太陽系了。

太陽系是扁平的,為何探測器離開太陽系,不上下飛行?

也就是說,如果旅行者一號在最開始不是使用“引力彈弓”的方法在宇宙中飛行,那麼它今天一定無法到達現在的位置、也無法擁有如此高的速度,早就被太陽引力往回拉了。

Tags:太陽系宇宙發射探測器日光