旅行者1号探测器于1977年9月5日发射升空,比同年8月20日发射的双胞胎旅行者2号晚了16天,在对木星和土星及土卫六展开了探测后,直接向宇宙深处进发。
截至2019年2月22日,旅行者1号距离地球约145个天文单位(220亿公里),相当于145倍地球到太阳的距离,是距离地球最远的人造物。
那它是否已经离开了太阳系范围呢?我们得先弄清楚太阳系到底有多大,太阳系的边界到底在哪。随着不断深入的宇宙探索,人们对太阳系边界的定义也在不断增大,曾经人们认为太阳系的范围就是最远行星的轨道距离,但随着远在距离太阳约30天文单位的海王星轨道之外柯伊伯带柯伊伯带天体的发现,这个定义被重新修改。
目前关于太阳系边界有着多种定义,其中一种是太阳风的范围,而日光层(日球层)是太阳风发生作用的最大范围,所谓日光层就是源源不断的高速太阳风粒子与星际介质粒子碰撞撞,在星际空间中推出的一个气泡。
由于太阳以220km/秒的速度在绕银河系中心运动,日光层并非对称的球形,而是类似“彗星形状”。日光层在太阳运动方向最薄,约为120个天文单位,旅行者1号2号都在这一侧进入星际空间,而太阳运动的反方向,其厚度能达到500个天文单位以上。
由于太阳风粒子运动是超音速的,它们不断星际介质粒子相撞并减速,而在粒子速度低于音速的点就会形成一个激波面(终止激波),旅行者1号在2004年越过这个激波面,旅行者2号在2007年8月30日也越过了这个激波面。
旅行者1号到了2012年8月25日以后,几乎再也探测不到来自太阳系内的宇宙射线粒子,所以NASA于2013年宣布旅行者1号已经越过日球层顶,成为第一个进入星际空间探测器,之后在2018年11月5日旅行者2号(它有探测天王星和海王星的等任务,先发后至)也穿越了日光层。
然而这并不意味着这对双胞胎已经离开太阳系了,越来越多的天文学家更热衷于根据太阳的引力范围去定义太阳系的边界,这个边界就在奥尔特星云(Oort Cloud)。这个距离太阳1000到10万天文单位的球状星云,被视为太阳引力和临近恒星引力的平衡点,这里密集着超过万亿的太阳系形成早期遗留下来的冰状天体,是众多彗星的理论来源。旅行者1号目前的速度,预计将在未来的300年内到达理论上的奥尔特星云内侧边缘,并需要大概3万年的时间才能通过它。
同样旅行者2号也是如此,它将可能于漫漫4万年前后在罗斯248星1.7光年范围内飞掠而过。可以确定的是旅行者1号2号还在太阳系里面,在以后几万年的时间,各自孤独地在太阳系内的星际空间,一直向外飞越