【新唐人北京時間2025年09月17日訊】在人類太空探索史上，旅行者1號探測器無疑是最傳奇的使者之一。自1977年9月5日發射以來，這艘由NASA打造的「太空旅行者」已經飛行了近48年，距離地球超過240億公里。它不僅拍攝了木星和土星的壯麗圖像，還於2012年8月25日成功穿越太陽系的「邊界」日球層頂（heliopause），成為第一艘穿越太陽系的人類探測器。
日球層頂也稱為太陽風層頂，是天文學中表示出自太陽的太陽風遭遇到星際介質而停滯的邊界。在這個邊界處，旅行者1號意外發現了一個極端高溫區域，被科學家們形象地稱為「火牆」（wall of fire）。這個「火牆」溫度高達30,000至50,000K（約54,000至90,000華氏度），相當於太陽表面的溫度，但它並非字面上的火焰，而是宇宙中一個奇妙的物理現象。
旅行者1號的使命最初是探索外太陽系行星，但其設計壽命遠超預期。探測器搭載了多種科學儀器，包括等離子體科學實驗（Plasma Science, PLS）、宇宙射線子系統（Cosmic Ray Subsystem, CRS）和磁力計（Magnetometer, MAG）。 在經過木星和土星後，旅行者1號於2012年進入了一個過渡區域日鞘（heliosheath），這裡太陽風開始減速。
隨後，它抵達了日球層頂，這個無形的「邊界」標誌著太陽影響力的終點。之後，旅行者1號的儀器突然檢測到太陽風粒子密度急劇下降，取而代之的是來自銀河系的星際粒子激增。同時，磁場強度發生了變化，宇宙射線（高能粒子）數量也大幅增加。這些信號確認了探測器已進入星際空間。
就在這個關鍵時刻，旅行者1號測量到粒子溫度急升至數萬開爾文，但幸運的是，它毫髮無損地通過了這座「火牆」，繼續向更遠的星際虛空進發。
這個「火牆」究竟是怎麼形成的？太陽風是太陽不斷噴射出的帶電粒子流（主要是質子和電子），以約400-800公里/秒的速度向外擴張，形成等離子體「風」。 日球層是一個由太陽風形成的巨大氣泡，直徑約200-300天文單位（1天文單位約為地球到太陽的距離）。日球層頂是這個氣泡的「皮膚」，位於太陽風與星際介質（interstellar medium，ISM）相遇的地方。
星際介質是銀河系中稀薄的物質，包括中性氫原子、塵埃和低速粒子流（稱為星際風）。當太陽風抵達日球層頂時，它的速度急劇減緩，從超音速轉為亞音速，並最終與星際風直接碰撞。
在兩種粒子的相互作用下，磁場線在這裡被拉伸、扭曲和重新連接，將動能轉化為熱能。粒子被加速到極高速度（接近光速的幾分之一），從而產生高溫效應。 旅行者1號的等離子體儀器檢測到，這種加熱不是均勻的，而是形成了一個薄薄的「牆」，厚度可能只有幾億公里。高溫的「火牆」密度極低（約0.001原子/立方厘米），遠低於地球大氣。這意味著儘管溫度高，實際能量傳輸微弱，不會破壞探測器，因此旅行者1號」逃過一劫」。
「火牆」的發現，不僅驗證了日球層模型，還為太空物理學提供了寶貴洞見。它幫助我們理解恆星如何「塑造」其周圍空間：每個恆星都有類似「氣泡」，保護潛在宜居行星免受銀河宇宙射線侵害。
（記者李思文綜合報導/責任編輯：林清）