太陽系的直徑是多少光年,目前飛最遠的旅行者一號還需要多久飛出?

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我們生活在地球上,地球是太陽系中的一個天體,距離太陽約1.5億公里,但太陽系很大,那麼它到底有多大,實際上還沒有準確的定義。



如果以八大行星最外層的海王星軌道作為邊界的話,那麼太陽系的邊界只有43億公里,但是在海王星軌道之外,還有很多太陽系天體,而且有的面積廣大的柯伊伯帶,乘距離太陽50天文單位的地方一直延伸到500天文單位的地方,寬達450個天文單位。




一個天文單位就是地球到太陽的距離,也就是大約1.5億公里,柯伊伯帶延伸到了距離太陽750億公里的地方,那麼如果以柯伊伯帶邊界來計算的話,太陽系的直徑可達1500億公里。

但是柯伊伯帶之外,仍然還有圍繞太陽運行的天體,它們大都是一些彗星,這些彗星被認為都屬於奧爾特雲,因此奧爾特雲被認為是太陽系最外圍的天體結構,那麼如果以奧爾特云為太陽系的外界邊緣來算的話,太陽系的範圍可大了去了,因為奧爾特雲的外圍距離太陽約1光年,這樣來看太陽系的直徑將可達2光年了。



迄今為止人類發射的航天器中已經向太陽系外飛行的距離最遠的就是旅行者1號了,截至2019年10月23日,旅行者1號已經處於距太陽211億公里的位置上,距離我們已經相當遙遠了,然而至今它連飛出柯伊伯帶還很遙遠,別說奧爾特雲了。



旅行者1號發射於1977年9月5日,至今已經飛行了52年多的時間,不過在2012年8月25日,“旅行者1號”成為第一個穿越太陽圈並進入星際介質的宇宙飛船,但這裡所說的穿越太陽圈並非是脫離了太陽系,而是飛出了太陽運行前方的太陽風所能到達的位置,飛入了可以接觸其他星際物質的空間中,在那裡實際上還是屬於柯伊伯帶的範圍,即便它飛出柯伊伯帶的距離,也還需要150年左右,若想要飛出奧特星雲,以先前每秒鐘17公里的速度,那就需要17700多年,以這個速度要飛到距離我們太陽系最近的比鄰星的位置,至少還需要74,700多年。



但是由於太陽引力拖拽的原因,旅行者1號的速度會越來越慢,所以如果要真飛出太陽系和飛往比鄰星的話,實際所用的時間還都要長得多。


人類的方向


到目前為止,天文界所認知的太陽系邊緣是奧爾特雲, 太陽距離奧爾特雲大概有一光年的距離,也就是九萬四千六百零七億公里。問題是太陽直徑是多少光年,那當然是兩光年了,這是第一個問題。

第二個問題是旅行者一號需要多久飛出太陽系?其實在2014年美國航天局就宣佈,旅行者一號已經飛出了太陽系,但那是以冥王星做為太陽系最外圍天體的一種說法。如果按照太陽的引力範圍計算,也可以說控制範圍的話,那隻能說是萬里長征的第一步。因為旅行者一號飛了四五十年了,只飛出冥王星的範圍,幾十億公里而已。

前面已經說了一光年是94600億公里, 按照一個天文單位是1.4960億公里,奧爾特雲距離太陽大約5萬到10萬個天文單位,旅行者1號每秒17公里的數度,每年向外飛出3.5個天文單位計算,大概還需要幾萬年的時間。


如果我們按照認知的冥王星做為太陽系的邊緣,那麼旅行者一號已經飛出了太陽系。


東北老胡1954


旅行者一號根本無法飛出太陽系。



中國民間智庫譚永念


太陽系直徑是兩光年,嚴格意義上來說太陽系就是一個被半徑一光年的奧爾特雲所包裹的一個球形空間


提起太陽系的邊界就繞不開柯伊伯帶和奧爾特雲,劉慈欣《三體》中的羅輯當年給三體人提的條件就是“三體艦隊不得越過柯伊伯帶,但三體艦隊也說明自己已處於最大功率減速,不可能在奧爾特雲內把速度降為0”

現實中的柯伊伯帶是一個距離太陽30到300個天文單位的環狀帶,其內有著大量太陽系形成之初留下來的物質碎片,還有若干顆與冥王星處於同一量級的“柯伊伯帶天體”,但看似處於太陽系邊緣的柯伊伯帶只是太陽系的“家門口”而已。

在太陽系主要天體被柯伊伯帶“禁錮”的同時,柯伊伯帶也被一個直徑兩光年的“球狀奧爾特雲”所包裹,所以說人類的探測器無論朝哪個方向飛都需要飛行至少一光年的距離,才能離開太陽系進入真正的星際空間中。


旅行者一號當年之所以沿著黃道面飛,就是因為黃道面上有木星,土星等大質量行星,這些行星的引力可以讓旅行者一號獲得更高的速度,如果垂直於黃道面向所謂的“太陽系上方”飛去的話,是無法利用引力彈弓效應進行加速的,同樣也就探索太陽系其他天體。

此時此刻,在NASA為旅行者項目建立的網站上,旅行者一號正在以17km/s的速度遠離地球,現在距離地球20光時40光分左右,預計再有3萬年左右旅行者一號就能飛出包裹太陽系的奧爾特雲。



飛出奧爾特雲的旅行者一號,將向4.22光年外的比鄰星前進


宇宙觀察記錄


人類目前共有五顆星際探測器,目標都是飛出太陽系之外的,在上個世紀發射了四顆,本世紀發射了一顆。它們按照時間的順序排例如下:

  • 先驅者10號:1972年3月2日發射,是第一顆飛躍小行星帶的探測器,當初天文學家也曾擔心過它是否能穿過“密集”的小行星帶,但實際上到頭來擔心的都是多餘的;

  • 先驅者11號:1973年4月6日發射,它除了探測木星之外,還藉助其引力彈弓效應探測了木星,最後向著太陽系外飛行;
  • 旅行者2號:1977年8月20日發射,探測了木星、土星及其衛星,最後飛向了天王星和海王星,在這一點上旅行者二號更成功一些,它完成了對四顆氣態巨行星的探測任務;
  • 旅行者一號:1977年9月5日發射,它的主要任務也是探測四顆巨行星,但由於對土衛六進行了近距離探測,最後無法完成天王星和我們海王星的探測,直接向太陽系外飛行;
  • 新視野號探測器:2006年1月19日發射,在它發射的時候冥王星還在大行星的隊列,並沒有被降級。它的任務也是去探測冥王星的,但是在發射的同一年裡冥王星被降級了。2015年7月14日19時49分它飛掠冥王星,2019年1月1日飛掠小行星“天涯海角”,距離我們64億公里。


這五顆探測器未來都是要飛出太陽系的,並且方向都不相同,目前距離我們最遠的就是旅行者一號,在220億公里之外,大約會在2025年徹底失去和地球的聯繫。這麼遠的距離即使是光都需要飛行將盡20個小時,這意味著具有顯著的通信延遲。

太陽系到底有多大?

自從人類仰望星空開始就一直在追尋著這個問題,最開始認為天圓地方,世界就是目光所及那麼大。隨著發展大航海時代的到來,逐漸的認識到所謂的“地方”原來是一個球。之後從地心說發展到日心說,這是對於太陽系概念的初步認識。最開始大家就認為太陽系的大小就是八大行星的範圍。


但是隨著觀測技術的發展,我們發現了更多的天體,它們很多位於科伊伯帶內,太陽系的範圍擴張到柯伊伯帶。但是我們的認識依然在繼續,科學家認為在太陽系是被奧爾特雲包裹著的,那裡是常週期彗星的家園,在太陽系形成之初就已經存在了。科學家預估的奧爾特雲半徑在1-2光年左右,這也是目前太陽系的範圍。

假如太陽系半徑1光年,旅行者一號飛出太陽系需要多久?

旅行者一號目前是距離地球最遠的人造天體,它的平均速度為17公里每秒,按照它目前的飛行方向,未來飛出太陽系會奔著比鄰星而去,這是距離我們最近的恆星在4.22光年之外。現在旅行者一號的速度是可以飛出太陽系的,至於時間就用最簡單的距離除以速度來算。

最後的結果就是17600年,而飛到比鄰星的時間是74000年。

這個時間看起來太過於漫長了,一萬多年前人類實際上還處於石器時代,而七萬多年前人類才開始認知革命,地球上還存在著人屬下的其它人種。實際上未來說不定人類的科技發展到一定高度,重新發射一顆速度較快的探測器,還有機會追上旅行者一號的。



科學黑洞


回答:狹義上的定義太陽風範圍、廣義上太陽引力的範圍

太陽風

狹義的太陽系定義是以冥王星軌道為邊緣,直徑大約為79個天文單位(天文單位是指太陽和地球之間的平均距離)。“旅行者一號”在飛行了36年後,到達了離地球120多天文單位的位置,根據帶電粒子的濃度變化,NASA宣佈“旅行者一號”已經衝出了太陽磁場的邊緣,進入了星際空間。根據NASA官網數據,“旅行者一號”現在已經離太陽140多個天文單位了,如果以狹義的標準來看,它確實是已經離開太陽系了。

太陽引力

但是事實上太陽系的範圍還要大上很多很多,根據科學家的測算,太陽引力控制的範圍遠遠不止於此。在20世紀發現的被太陽引力控制的“奧爾特雲”,使得太陽系的邊界大大延伸,目前科學家們認為這個邊界可延伸至離太陽5到15萬天文單位。在“奧爾特雲”以外的範圍,天體受到太陽引力的影響微乎其微,所以從廣義的角度上來講,“奧爾特雲”的邊界才是真正的太陽系的邊緣。

所以,“旅行者一號”用了整整36年的時間,只是逃離了太陽風的轟炸,但依然在太陽引力的控制之下,它只不過是飛出了狹義的太陽系邊緣,離太陽系真正的邊緣還差得很遠很遠。以它現在的速度,至少需要1萬年的時間,才能真正脫離太陽引力的束縛,而它如果要抵達最近的恆星系,至少需要4萬年的時間!在浩淼的宇宙面前,人類顯得是那麼的渺小和卑微,人類要真正的走出太陽系,還需要太多太多的時間。

一般來講普遍的說話是太陽系的直徑為一光年,是按狹義的說法下的結論。廣義上的遠遠不止這點


Space火星學長


旅行者一號發射於1977年的9月5日,到如今它已經在宇宙中飛行了42年的時間了。旅行者一號發射升空奔向宇宙那一年出生的朋友們如今已經步入了中年。那些當年參與旅行者一號研發的科學家們大多已經白髮蒼蒼,也有的已經不在人世。

人的一生有幾個42年?人生很短暫然而太陽系卻很大!旅行者一號在宇宙中飛行了42年,行程已經超過211億公里,可是它還沒有飛出太陽系。太陽系到底有多大呢?

圖示:旅行者一號

太陽系的疆域伴隨著人類的探索也在不斷的增加。很早以前的時候人們認為海王星就是太陽系的邊緣。如果海王星是太陽系的邊緣的話,太陽系有多大呢?海王星到太陽的距離大約有45億公里。這個距離是日地距離的30倍。旅行者二號是唯一飛掠海王星的探測器。它用了12年的時間抵達海王星。

後來美國天文學家湯博發現了冥王星,又將太陽系的疆域往外擴展了。之後天文學家又發現了太陽系的柯伊伯帶。柯伊伯帶是原始太陽星雲殘留的物質,也是短週期彗星的發源地。柯伊伯帶的直徑大約有300億公里,內側距離太陽大約有75億公里。現如今科學家已經在柯伊伯帶發現了大約1000個天體。有的是直徑上千公里的矮行星。

圖示:柯伊伯帶

柯伊伯帶發現後,科學家有一度認為它就是太陽系的邊緣。因為柯伊伯帶的外側邊緣已經延伸到了太陽系中心300億公里之外。但是太陽的大超乎我們我們的想象。在柯伊伯帶的外層,科學家認為還有一個奧爾特雲。這是一個包裹著太陽系的巨大球體雲團。這裡還有不少活躍的彗星。奧爾特雲的外層應該就是太陽系的邊界了。考慮到臨近的恆星,科學家認為太陽半徑大約是2光年。

圖示:奧爾特雲

兩光年的距離是多遠呢?兩光年的距離大約是19萬億公里。因此旅行者一號號飛出太陽系還早著呢?它還要多久才能飛出太陽系呢?我們可以這樣粗略的計算一下。旅行者一號42年飛行了211億公里,旅行者一號這麼飛下去的話,估計還得需要37000多年的時間啊。

圖示:太陽系的疆域

這麼看來,旅行者一號的旅行才剛剛開始呢!


兔斯基聊科學


太陽系到底有多大,這個問題的答案,其實是隨著人類對宇宙的認知和探索的深入而不斷拓展的。

1846年海王星被發現以後,人們普遍認為海王星就是太陽的邊界了,海王星距離太陽45億公里,相當於太陽系的半徑。

1930年,人們在天王星之外又發現了冥王星,相當長時間人們還把它看做太陽系第九大行星,它距離太陽59億公里。

後來,人們在看待太陽系範圍這個問題時,把太陽風能夠吹到的最遠位置,即150億公里界定為太陽系的邊緣。

1992年,人們在冥王星以外的柯伊伯帶內發現了第一顆天體,後來又陸續發現了上千顆星體,這時人們認為柯伊伯帶應該是太陽系的邊緣地帶,其中充斥著原始太陽星雲的殘留物,也是短週期彗星的發源地。柯伊伯帶外圍距離太陽系370多億公里。



人們逐漸意識到,這樣來界定太陽系的邊界始終沒有個標準是不行的。由於太陽質量佔到了整個太陽系的99.86%,其強大的引力把各大行星、無數的小行星、彗星和星際物質吸引在它的周圍,於是人們就把太陽的引力範圍作為廣義的太陽系邊緣。目前根據觀測分析結果,太陽的引力可以一直延伸到奧爾特雲,它是呈現球狀的星際物質雲團,可能由上億顆彗星存在,奧爾特雲最外層距離太陽約10萬個天文單位,也就是1.6光年,因此我們可以認為太陽系的直徑為3.2光年。



上世紀70年代末發射的“旅行者1號”,目前已經經過了42年的運行,飛到了距離地球210億公里的深空,但也僅僅處於柯伊伯帶之中。如果按照現在旅行者1號的飛行速度,飛出柯伊伯帶還需要32年,而離開奧爾特雲即離開太陽系則至少需要3萬年,看來42年的飛行只是萬里長征的一小步呀。


優美生態環境保衛者


按照目前的觀測數據,太陽系的直徑在2光年左右。

我們對太陽系的認識也是隨著科技的發展而不斷更新的,在剛剛確立日心說的時候,人們瞭解的太陽系就只有五大行星,最外層的行星就是土星了,這差不多就是當時以至之前幾千年人們的認知範圍了。

到了17世紀,隨著天文望遠鏡的發展,人們發現天空中的星星遠遠多於肉眼見到的數量,對太陽系自身的認識也越來越多。1781年,威廉赫歇爾發現了天王星;1846年,奧本·勒維耶發現了海王星;1930年,湯博發現了冥王星。太陽系的邊界在不斷的拓展。

冥王星發現之後,人們還試圖尋找第十大行星,但是卻一直沒有進展。在這個期間,傑拉德·柯伊伯在50年代提出了冥王星之外存在一個小天體組成的區域,差不多同期時候,簡·亨德里克·奧爾特也提出了類似的假設。

直到20世紀末和21世紀初,天文學界才確立了柯伊伯帶的存在和更遠處的奧爾特雲的存在。因此,目前公認的太陽系最外圍就是奧爾特雲,這是一個呈球狀分佈的空間,最外圍距離太陽約1光年,是由無數的微小天體組成的。

目前旅行者號已經飛行了40多年,路程超過200億千米,但是距離奧爾特雲還相當遙遠,如果要達到奧爾特雲的最外層,也就是1光年遠的地方,按照現在的速度,還要飛行約2萬年的時間。


寒蕭99


以當今的科學界定義來看,我們的太陽系有兩個直徑。第一個直徑的是太陽風的直徑,第二個直徑則是太陽意義的直徑。兩個直徑代表的意義也不相同。第一個直徑就是太陽風的直徑,這個直徑簡單的來說,我們可以看做太陽釋放的粒子與宇宙空間釋放的粒子相互交匯的地方,科學家們把這個直徑命名為日球層頂,以太陽風的直徑來看,旅行者一號已經飛出了太陽系,到達了星際空間。

而第二個直徑,目前來看還沒有詳細的數據。很多人認為,太陽的直徑約為是兩光年。實際上是一個錯誤的答案。為什麼說是兩光年呢?因為,太陽距離最近的恆星。比鄰星相隔4.2光年。那麼你可以想象,比鄰星肯定也有引力。它肯定也存在一個引力的範圍,因此如果我們相互以平等,這個兩光年直徑就得出來了。

實際上這是一種錯誤的算法,因為引力的大小是跟質量是有關係的。這個質量呢,牽扯到太陽的質量和比鄰星的質量,比鄰星是一顆紅矮星。它非常的年輕,因此這顆恆星能燃燒非常長的時間,據悉,應該是在1000億年——10萬億年左右。

比鄰星的質量僅僅佔據了太陽的1/8,如果按照這個數據來看的話,那麼太陽的引力直徑將會是比鄰星的直徑的數倍。但是,比鄰星並非只有一顆恆星,它隸屬於半人馬阿爾法星系,因此,在這個星系之中還存在兩顆恆星。如果把這兩顆恆星的質量加在一起的話,我們就無法計算出太陽系的引力直徑究竟是多少了!

首先感謝邀請。我們的宇宙誕生於138億年前的大爆炸,如果沒有那場大爆炸,今天世界將不復存在,你我也不會出現。


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