太陽系到底有多大,這是一個大多數(shù)人都沒有概念的問題,在我們生活的世界中,引力是極其弱小的,所以兩個物體之間就算靠得非常近也很難表現(xiàn)出引力。
人類第一次成功測量引力常數(shù)是1789年實(shí)驗(yàn)物理學(xué)奇才卡文迪的扭秤實(shí)驗(yàn),他用一個天才的設(shè)計(jì)——極細(xì)長的懸絲將極微弱的引力變成微小的扭動,再用反光的鏡子將這種扭動變成刻度表上的數(shù)值。
所以我們很難想象,一個網(wǎng)球大小的物體能有什么引力。但在宇宙中,這個比例并非如此。天體之間的距離大得令人吃驚,引力在量變下產(chǎn)生了質(zhì)變,變得非常強(qiáng)大,比如我們一直以為自己非常熟悉的太陽系,其實(shí)一般人對它的了解并不比窗外一只鳥的一天更多。
天體之間距離之遠(yuǎn)
首先問問自己,你所理解的太陽系是不是這個樣子的?太陽在中間,各大行星都差不太多的樣子,緊密地圍繞著旋轉(zhuǎn)?那你就已經(jīng)被誤導(dǎo)了,這只是一個理想化的模型,為了把它們放進(jìn)一張圖里而已,真實(shí)的太陽系如果真放在一張圖里,那我們一定會非常驚訝——行星呢?行星們哪去了?因?yàn)樘柂?dú)占了太陽系99.86%的總質(zhì)量,“八大行星”其實(shí)只是塵埃而已。
地球如果縮小成網(wǎng)球那么大,那么月亮大概是一個櫻桃那么大。那么試想一下用你的雙手捉住這兩個球,比劃一下它們之間的距離吧,大概是多少?一個手掌的距離?還是一條手臂的距離?
都不是,答案是足足有2米遠(yuǎn)!正常身高人的雙手是根本無法同時(shí)捉住它們的,因?yàn)楸壅辜s等于身高。這中間的距離可以從容地排列所有的其它七大行星甚至還能塞進(jìn)去一顆冥王星……
那么在這樣的比例下,太陽大概是多大呢?直徑大約有7米,大半條街的寬度,和行星相比果然是非常巨大的吧!
好,我們已經(jīng)知道太陽有多么巨大了,從太陽到地球大約有多遠(yuǎn)呢?直接數(shù)據(jù)來說地月距離約為40萬公里,地日距離約為15200公里,換算成剛剛的比例就是844米,相當(dāng)于一個標(biāo)準(zhǔn)體育場跑上兩圈多的距離,這這種距離下看,太陽7米的直徑也顯得無足輕重了。
可是地球還是距離太陽比較近的行星,那么離太陽最遠(yuǎn)的行星——海王星,大約在這個比例下是多遠(yuǎn)呢?22,480米(兩萬兩千四百八十米),22公里!一般三線城市貫穿整個市區(qū)也就不過這么遠(yuǎn),注意這還只是半徑呦,如將其展開覆蓋,面積是一枚標(biāo)準(zhǔn)核彈有效殺傷面積的四倍!
太陽系的最終邊界在哪
這就是太陽系的邊界了嗎?哼哼~~~
差得還遠(yuǎn)呢?在海王星之外還有一個充滿冰凍小巖石被稱為柯伊伯帶的小天體區(qū),它的積比海王星以內(nèi)的面積還要大得多!
那么邊界到底在哪里呢?旅行者一號的探測器給了我們答案,當(dāng)宇宙中的等離子濃度突然增強(qiáng)的時(shí)候,就是太陽“勢力范圍”枯竭的時(shí)候,那么這大約是多遠(yuǎn)呢?還是按之前的比例尺縮小,大約是101,200米(十萬一千兩百米),100公里!它所覆蓋的面積34,500平方公里與整個海南島相當(dāng)!
一個直徑7米的球,其引力竟然能有效覆蓋超過一個省的面積,萬有引力在宇宙中的力量可真是不可小覷!
太陽系也在繞銀河系的中心作圓周運(yùn)動,突然增加的等離子體是彌散于宇宙之中的物質(zhì),太陽系就像一枚巨大的彗星,拖著長長的尾巴永不停息地向前飛行著。
孤獨(dú)的勇者——旅行者二號
2018年11月5日,有史以來性價(jià)比最高,干活最多的旅行者二號探測器離開了太陽系的邊界,正式進(jìn)入深層宇宙空間(這么說其實(shí)不準(zhǔn)確,它所在的位置與地球有16個小時(shí)的時(shí)間差,太遠(yuǎn)的距離已經(jīng)讓時(shí)空差別變得不可忽略,所以應(yīng)該是人類于11月光日收到了它已經(jīng)離開太陽系的信號)。
這趟旅途已經(jīng)進(jìn)行了足足41年之久了,1977年8月二十日它于肯尼迪航天發(fā)射中心升空,利用土衛(wèi)六作為引力彈弓,成為第一個近距離拍攝天王星與海王星的人造設(shè)備。旅行者二號使用可以持續(xù)工作50億年的核燃料钚電池供能,可以一直工作到太陽熄滅的那一天,在這無盡且空曠地宇宙中永遠(yuǎn)地漂浮著。
想象一下,網(wǎng)球上的一粒塵埃,在小小的火焰下掙脫了引力的束縛,漫漫飛行40年,終于跨越了100公里的超遠(yuǎn)距離,脫離了海南島一般的太陽勢力范圍,成為一顆繞銀河中心飛行,與太陽系平起平坐的塵埃……
啊,真是震懾人心的偉大路途啊,人類真的是集渺小和偉大于一身的、特別存在。