Question

离开太阳系到底有多难？飞得最远的人类探测器还需56,000年！

Answer 1

自从上世纪50年代人类进入航天时代以来，飞出太阳系，遨游星海就一直是无数人的梦想。在浩渺壮阔的宇宙中，太阳系虽然渺小如微尘，但要想离开这个孕育人类文明的“摇篮”却并非想象中那么简单。

科学家对太阳系边界的定义还存在争议。一种说法是太阳风影响的最大范围，即日球层就是太阳系的最终边界。它的半径大约为 120个 天文单位（1AU，即1.5亿公里），突破这道“屏障”就意味着摆脱太阳磁场，进入星际空间。

日球层到底有多大？由于太阳活动以22年为一个周期，日球层的大小也会随之变化。另外随着太阳在银河系中的运行，日球层在太阳前进方向上会出现收缩，在相反方向则相应延伸。如果一个深空探测器周围的粒子密度突然下降，那么科学家就可以判断它不再受到太阳风的吹拂，已经站在太阳系的“门槛”上。

迄今为止，人类已经有两个探测器正式进入星际空间，它们就是1977年升空的旅行者1号和2号，和地球的距离分别为 217亿 公里和 180亿 公里。另外两个更早发射的探测器——1972年出发的先驱者10号和1973年出发的先驱者11号也正在向太阳系边缘挺进。

根据2017年NASA公布的一组数据，先驱者10号已经飞到和地球相距 118.824 AU的地方，远远超过除旅行者1号之外的其他探测器，但由于它的前进方向正好和太阳绕银心运行的方向相反，在这里日球层的厚度达220AU，而先驱者10号一年的飞行距离大约为2.5AU，在 2057年 左右才能飞出太阳系。

先驱者11号和旅行者兄弟一样，前进的方向和太阳公转方向相同。截至2017年，它已经和地球相距 97.6 AU，按一年飞行2.3AU计算，它将在 2027 年进入星际空间。

更晚发射的新地平线号探测器飞行速度更快，每年可以航行3.1AU，预计将在 2043 年离开太阳的怀抱。

当然，如果将距离太阳1000到 100,000 AU的奥尔特云作为太阳系的真正边界，那么飞的最远的旅行者1号完全穿越它将在 56,000年 之后！

无论如何，这些人类的“使者”终将离开太阳系，在无边的宇宙中漂泊。也许有人担心它们携带的有关地球坐标的信息会被外星文明发现，进而危及人类的生存，但实际上这种担忧根本没有必要——宇宙的空旷远远超出我们想象，人类探测器和其它天体相遇的几率极其微小。另一方面，自从上世纪初以来，人类文明发射的无线电信号就不断向宇宙扩散，最远已经传播到 119光年 之外，对准M13星团发射的“阿雷西博信息”也已经覆盖了 45光年 。如果在这个范围内有高等智慧生命存在，或许它们早已获悉人类文明的下落。