太陽系有四道「牆」,人類被困在其中?這到底是怎麼回事?

人類能飛出太陽系嗎?對于這個問題,相信大多數人都會樂觀地認為,儘管人類目前還沒有這個能力,但隨著人類科技水準的不斷進步,飛出太陽系是遲早的事情。然而有一種觀點卻認為,太陽系有四道「牆」,人類被困在其中,我們來看看這到底是怎麼回事。

根據這種觀點,太陽系中存在著的四道「牆」分別是小行星帶、柯伊柏帶、太陽圈以及奧特星雲,該觀點認為,小行星帶、柯伊柏帶和奧特星雲都是小天體密集的區域,這對人類未來的太空船造成了極大的阻礙,而之所以認為太陽圈也是一道「牆」,則是因為太陽圈的邊緣溫度極高,就像一道「火牆」一樣。

那麼,太陽系真的存在四道「牆」嗎?

在不少人的想象中,小行星帶應該像下圖這樣到處都是小行星,那實際情況真是如此嗎?其實我們只需要幾個簡單的觀測資料就可以得到正確答案。

小行星帶位于距離太陽大約2.17至3.64天文單位的范圍內,整體上是一個環狀結構,簡單計算可知,小行星帶在黃道面所占的平面區域的面積約為60.34 x 10^16平方千米。

就已知的情況來看,小行星帶中運行著大約50萬顆小行星,考慮到這裡還可能存在著一些我們還沒有發現的小行星,我們不妨將這個數翻個倍,也就100萬顆,于是我們就可以得出這樣一個結果:在小行星帶中,平均每6034億平方千米才存在著一顆小行星,而小行星之間的平均距離約為77.7萬千米。

這個距離相當于地月平均距離(38萬千米)的大約兩倍,而如果再將小行星帶的厚度考慮進去的話,它們之間的距離還會更遠。據此我們可以清楚地看到,如此稀疏的物質密度基本上可以忽略不計,何來「密集」可言?

與小行星帶相比,柯伊柏帶的范圍更大,大約從距離太陽30天文單位一直伸展到55天文單位,雖然由于觀測水準的限制,我們對柯伊柏帶的瞭解並不多,但可以肯定的是,柯伊柏帶的物質密度不會比小行星帶更高。

根據天文學家的推測,奧特星雲中可能存在著上萬億個冰質天體,這個數量看上去很大,但將其放進奧特星雲的范圍內,就顯得非常稀疏了。

要知道奧特星雲是一個彌散在太陽系週邊的球狀星雲,其內邊緣與太陽的距離在2000至5000天文單位之間,外邊緣與太陽的距離則可以高達1光年(1光年約為63241天文單位),在如此大的范圍內只有上萬億個冰質天體,物質的稀疏程度可想而知。

再來看太陽圈,簡單來講,太陽圈可以被認為是太陽風在星際空間中吹出來的一個「泡泡」,在這個「泡泡」的邊緣,太陽風就可能會與星際物質發生激烈的相互作用,從而產生高溫。實際上,旅行者2號確實曾經在太陽圈邊緣探測到3萬至5萬攝氏度的高溫,然而這個溫度高是高,卻無法對巨觀物體造成傷害,為什麼這麼說呢?

從本質上來講,溫度是指一個系統內微觀粒子熱運動的激烈程度,溫度越高,微觀粒子的熱運動就越激烈,其動能也就越高。對于巨觀物體而言,就算一個系統的溫度達到了5萬攝氏度,其單個微觀粒子的動能也完全可以忽略不計,只有大量的微觀粒子聚集起來,才可以讓巨觀物體升溫。

太陽圈邊緣的物質密度其實是非常稀疏的,根據科學家的估算,當旅行者2號抵達太陽圈邊緣時,平均每秒鐘只能碰到25至50個微觀粒子,如此低的能量密度,是不可能對太空船造成什麼傷害的。

小結

至此我們就可以得出結論了,那就是:所謂的太陽系中的四道「牆」,根本就不存在。

順便講一下,目前人類被困在太陽系中的真正原因,其實是距離,從嚴格意義上來講,只有飛出了奧特星雲,才算得上是飛出了太陽系,而奧特星雲的半徑卻有大約1光年,在短時間內,人類還沒有什麼辦法來跨越如此遙遠的距離。


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