NASA在太阳系外围发现了「无法解释」的怪异边界

NASA的航海家1号（Voyager 1）太空船跨越星际空间的六年后，在2018年11月5日，航海家2号（Voyager 2）也达成了同样事，在那里，它发现了前任所错过而令人困惑的新东西。

过去的一年中，科学家仔细研究了探测器所收集的数据，从太阳主要的影响范围到恒星之间的空间（称为星际介质）。这两个领域的边界被称为日球层顶（heliopause），它是一个动态的环境，这里来自外星恒星和遥远星系的高能粒子的银河宇宙射线会猛烈撞击由太阳产生的泡状磁性防护罩，该防护罩包围了太阳系。

航海家探测器是唯一穿越过太阳和恒星之间动荡边界的人造物体。新研究指出，虽然这对双胞胎探测器返回了许多类似的观测结果，但航海家2号进入星际介质时遇到了新现象。加州理工学院物理学教授与1970年以来就担任航海家计划科学家的Edward Stone所领导的研究团队表示，航海家2号在日球层顶外发现了一个以前未知的边界。

研究员将这边界称为「宇宙射线边界层」（cosmic ray boundary layer），因为它发出的信号显示，探测器经历了来自深太空宇宙射线梯度的改变，与来自太阳周围熟悉环境的典型低能粒子。

有证据暗示航海家1号也遇到了这些宇宙射线边界层，但有趣的是，它是在日球层顶的内部。

研究团队表示，「日球层顶的两边似乎都存在宇宙射线边界层，外层只有在航海家2号的位置才变得明显。航海家1号穿越它的地方和时间当下，日球层顶外部的宇宙射线边界层并不明显。」

科学家不清楚为什么探测器从相反的地方穿过宇宙射线边界层。这可能与两架航海家号不同的轨道有关，航海家1号从日球层顶北半球跨越，而航海家2号是从南半球跨越。

星际空间的边缘也是一个瞬息万变的环境，在两次穿越之间的六年中，太阳的活动下降了，这肯定影响了两架探测器所经历的状况。

无论如何，航海家1号记录了高能量的宇宙射线在通过日球层顶之前就大量涌入。航海家2号记录了完全相反的现象，它越过日球层顶进入星际空间后，才有低能粒子的增加。

Stone表示，「我们可以再看一下数据，试图了解内部粒子开始泄漏的过程。在日球层顶的外面似乎有一个区域，与内部仍然有一些联系。」

粒子从日球层顶的两侧溢出，突显出受太阳磁场影响的边缘是一个非常奇怪的环境。尽管如此，大多数的宇宙射线从未越过日球层顶进入太阳系。这对地球上的生命来说是一件好事，因为银河宇宙射线对生物有害。因为这样，对日球层顶更多的理解，对于发现太阳系以外的潜在宜居恒星系统和系外行星有重大的意义。

航海家号是第一个将这重要边界的直接观测传回地球并跨越到无尽宇宙的探测器，希望他们不会是最后一个。

该研究已发表在Nature Astronomy上。