奧爾特 手電筒打出一束光,它能在24小時內(nèi)飛出太陽系嗎?
宇宙中什么最快?在信息爆炸的時代,可能幾歲稚童都能夠回答:光速。事實(shí)上,拋去空間自身的膨脹速度來看,光速確實(shí)是宇宙中最快的速度,相對論中已經(jīng)給出了最好的解釋。
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也正因?yàn)楣馑贅O快,科學(xué)家們才選用了光速作為宇宙中的距離尺度。而動輒以光年為距離尺度,也進(jìn)一步凸顯了宇宙的浩瀚與無垠。
面對浩瀚的宇宙,不知道大家是否思考過一個非常有意思的問題:如果手電筒發(fā)出一束光,這束光能在24小時飛出太陽系嗎?
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或許很多人看到這個問題會不假思索地給出一個答案:不會。畢竟手電筒發(fā)出的光實(shí)在是太微弱了,不要說飛出太陽系,可能連飛出地球都很困難。
但答案真的是這樣嗎?其實(shí)對,也不對,因?yàn)楣怆m然在真空中是沒有消耗的,但宇宙并不是絕對意義上的真空,它其中充斥著大量各種各樣的物質(zhì),光遇到它們必然會被它們遮擋或發(fā)生作用,在外界看來這束光就“消失”了(實(shí)際上轉(zhuǎn)化為了波長更長的不可見光)。
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所以想要知道這個問題的答案,需要加上一個前提條件——理想狀態(tài)下。此時的問題也就變成了:一束光在理想狀態(tài)下,能夠在24小時內(nèi)飛出太陽系嗎?
探究這個問題,我們首先要知道太陽系究竟有多大,畢竟在理想狀態(tài)下光速是不變的,所以知道了太陽系的實(shí)際大小,自然也就知道問題的答案了。
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那么太陽系究竟有多大呢?最開始,科學(xué)家們將太陽系邊際定在了冥王星軌道外側(cè),這種劃分方法沿用了大半個世紀(jì)之久。
按照這種方法劃分,這束光在24小時內(nèi)必然可以飛出太陽系,因?yàn)榈厍蚓嚯x冥王星約30個天文單位,這段距離光最多也就飛4個多小時。
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然而,隨著觀測技術(shù)和觀測方法進(jìn)步,科學(xué)家們很快發(fā)現(xiàn)這種劃分方法并不正確,因?yàn)榇藭r“柯伊伯帶”走入了人們的視野。
“柯伊伯帶”位于海王星外側(cè),是一個遠(yuǎn)比小行星帶遼闊的地帶,其中不僅包括了原本屬于行星行列的冥王星,還包括了人們熟悉的創(chuàng)神星等一眾天體。按照科學(xué)家的推測,柯伊伯帶中直徑大于50公里的天體至少有10萬顆之多。
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如今,柯伊伯帶屬于太陽系已經(jīng)是科學(xué)界不爭的事實(shí),而這樣一來太陽系的范圍就要比最初以冥王星為界時要大得多。
如果算上柯伊伯帶,一束光能夠在24小時內(nèi)飛出去嗎?當(dāng)然還是:能。因?yàn)榭乱敛畮У闹睆酱蠹s為25個天文單位,也就是37.5億公里,這段距離光大約需要飛3個多小時。
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3個多小時加4個多小時才7個多小時,這離24小時還差得很遠(yuǎn),所以如果太陽系的邊界是以柯伊伯帶進(jìn)行界定,那么光仍然能夠在24小時內(nèi)飛出太陽系。
但柯伊伯帶真的就是太陽系真正的邊界了嗎?答案當(dāng)然是否定的,在確定柯伊伯帶存在后不久,科學(xué)家們又發(fā)現(xiàn)了“日球?qū)禹敚℉eliopause)”。
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日球?qū)禹斒翘柈a(chǎn)生的帶電粒子組成的“氣泡”,這個氣泡保護(hù)著內(nèi)部的行星,使得外界致命的宇宙射線無法順利進(jìn)入其中,給地球孕育生命提供了機(jī)會和可能。曾有科學(xué)家斷言,如果不是因?yàn)橛腥涨驅(qū)禹數(shù)拇嬖冢揪筒粫腥祟惖某霈F(xiàn)。
作為最外層的保護(hù)層,日球?qū)禹攽?yīng)該就是太陽系的邊界了吧?其實(shí)它還不是太陽系真正意義上的“邊界”。
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在對進(jìn)入太陽系的諸多彗星進(jìn)行溯源研究后,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)它們幾乎都來自太陽系外側(cè)一個神秘區(qū)域,這個區(qū)域是一個將太陽系包覆其中的球狀云團(tuán),有大量的彗星在其中活動,科學(xué)家們將其稱為“奧爾特云”。
據(jù)推測,奧爾特云應(yīng)該是46億年前太陽系形成早期的原行星盤殘余物質(zhì),正因?yàn)槿绱怂蟮皿@人。
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