航海家 2 號證實已飛出太陽系，成第 2 個進入星際空間的人造物體

於 42 年前發射離開地球的航海家 2 號探測器，已被證實在去年 11 月穿越太陽圈，成為史上第 2 個離開太陽系的人造物體；往後，它將和航海家 1 號（第一個離開太陽系的人造物體）一起研究太陽系外我們依舊陌生的地區，直到它們無法再回傳訊號。

1977 年時，NASA 分別發射了航海家 1 號（Voyager 1）與航海家 2 號（Voyager 2）兩艘探測器，前者任務為研究木星和土星系統，後者則飛掠木星、土星、天王星和海王星，號稱最多產的太空飛行器；達成主要任務後，2 艘探測器開啟新的星際任務，繼續往太陽系邊緣飛奔而去。

2012 年 8 月時，航海家 1 號在距離太陽 122AU 遠的地方，檢測到周圍高能粒子（宇宙射線）逐漸增加，並且出現 2 個尖峰，恰能對應來自太陽的低能帶電粒子流強度出現 2 次下降，表明當時星際介質正洩漏進太陽系內。

2 道尖峰過去後，高能粒子暫時消失，太陽粒子又回到正常峰值，但最後，太陽低能粒子濃度忽然下降接近零、高能粒子濃度衝高，再也沒有逆轉跡象，表明航海家 1 號正式脫離太陽圈進入星際空間，率先成為首個飛離太陽系的人造探測器，也初步判定太陽系邊界究竟延伸了多遠。

現在，《自然天文學》（Nature Astronomy）期刊一舉刊出 5 篇獨立研究論文，證實航海家 2 號（Voyager 2）也已於 2018 年 11 月 5 日穿越太陽圈（heliosphere），正式離開太陽支配範圍，進入未知新世界。

（Source：NASA）

太陽圈是指太空中受到太陽引力、磁場等條件控制的區域，而太陽風（從太陽上層大氣吹出的帶電粒子流）能發揮作用的最遠位置即太陽圈邊緣，稱為太陽風層頂/日球層頂（heliosphere）；穿過日球層頂後就不再是太陽的領地，而是充滿其他高能介質的星際空間。

科學家們在分析航海家 2 號回傳的數據時發現，探測器周圍的等離子體密度忽然於 2018 年 11 月 5 日躍升近 20 倍，此時距離太陽 119AU，並且來自太陽的穩定粒子流影響力逐漸消失，改由高能質子流取代（也就是起源自銀河系的宇宙射線），種種變化告訴研究人員們，在太陽系遨遊 42 年後，航海家 2 號終於也穿越最後一道關卡離開太陽系。

透過比較航海家 1 號與 2 號的數據，科學家能梳理出更多太陽系邊緣的資訊，比如航海家 1 號由於遇到侵入太陽系的銀河物質，在穿越日球層頂時明顯更費心力，基本上滯留了 2 年才正式跑出去；然而航海家 2 號看見太陽粒子洩漏到星際空間中，且穿越的日球層頂更薄，基本上僅花費 1 天就越境成功，天文學家得想辦法弄清楚為何兩者差異如此大。

但可以確定，日球層頂會隨著太陽活動週期變化而晃動，就像我們的肺隨著呼吸而膨脹收縮一樣。

2012 年，航海家 1 號檢測到太陽圈外的等離子體密度略高於預期；2018 年，航海家 2 號檢測到太陽圈外的等離子體比預期中還要熱（但依然比太陽圈內的溫度還要冷），兩者都表明等離子體受到某種程度的壓縮，但目前還不知道是什麼原因促成；此外，2 艘探測器均發現交界處磁場的方向、大小變化都不大，這令科學家感到驚訝，他們原本預期太陽磁場與星際磁場交界處應該更加混亂，然而數據表明兩種磁場幾乎對齊。

不過航海家 2 號有檢測到太陽風與星際風相互作用的薄層，而航海家 1 號未檢測到，為了做更多比較，NASA 有打算在未來發射專門研究太陽系邊界的太空飛行器。

現在，航海家 1 號與航海家 2 號分別沿著兩個不同方向離太陽而去，前者目前距離太陽超過 220 億公里，後者距離太陽 182 公里，而航海家 2 號發出的訊號需經過約 16.5 小時才能回到地球。詳細數字資訊可以上 NASA 網站追蹤。

科學家預計這兩艘探測器還能工作 5 年，為我們描繪更多未知的事物。

• Voyager 2 sends back insights on interstellar space

• Interstellar space even weirder than expected, NASA probe reveals

• It's Official: Voyager 2 Has Left Our Solar System And Is Sailing in Interstellar Space

• A bonanza of data from the second Voyager to reach the Solar System’s edge

• Voyager 2 reveals the dynamic, complex nature of the solar system’s edge

（首圖來源：NASA）