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旅行者一号拍摄的暗淡蓝点是什么意思?

最后一张照片

上世纪70年代,引力弹弓加速法和太阳系行星特殊排列的发现,让NASA意识到“探索外侧巨行星”是可行的。

于是在1977年,旅行者一号和旅行者二号先后升空,以引力弹弓加速为主要动力,辅以核同位素电池,开始深入探索太阳系。

1979年,旅行者一号开始了对木星的探测工作,并确认了木星上的大红斑。

1980年,旅行者1号到达土星,向地球传回了上万张彩色照片,其中包括绝美的土星环。

但真正让旅行者一号“名垂青史”的,并不是这些美轮美奂的行星照片,而是旅行者一号最后拍摄的一张满是“噪点”照片。

在1990年2月14日,旅行者1号探测器已经完成了基本探测任务,当时它距离地球64亿公里,为了节省能量,NASA准备关闭旅行者1号的部分设备,其中就包括摄像机。

在关闭摄像机前,NASA给旅行者1号发射指令,让它调转方向朝着太阳系拍摄了最后一张照片,并用了将近6个小时的时间把这张照片传回地球。

从摄像的角度来看,这张照片黑乎乎一片根本不合格,但它的影响力却超过了旅行者一号之前拍摄的任何一张照片,因为每个人都从中看到了自己的渺小。

暗淡蓝点

在这张旅行者一号拍摄的最后照片里,你放大仔细观察的话,就会发现其中有一个微小的蓝点,那便是人类赖以生存的地球,在这个小点上,每一个你爱的人,每一个你认识的人,每一个你曾听说过的人,以及每个存在过的人,都在这里度过一生,这里集结了一切的苦难与欢乐,每对充满希望的孩子与父母,每对相恋的情侣,每个超级巨星,每个人类历史上的圣人与罪人,都住在这里,一粒悬浮在阳光下的微尘上。

而在这张后来被命名为“暗淡蓝点”的64万像素照片上,地球只占了0.12像素。

31年后的今天,旅行者1号和地球的距离已经超过了225亿公里,相当于地球和太阳距离的150倍,旅行者1号发出的信号,需要大约21个小时才能被地球接收到,假定奥尔特云存在的情况下,以目前17km/s的速度,旅行者一号再有3万多年,就能飞出半径一光年的太阳系。

宇宙的极限

在目前的认知中,宇宙一般指的是可观测宇宙,也就是一个以地球为中心,半径465亿光年的球形时空,但因为宇宙还在超光速膨胀,所以这个直径930亿光年的可观测宇宙,很可能只是“大宇宙”的冰山一角。

现如今虽然很多人都知道,地球只是宇宙中一粒微不足道的沙子,但很少有人认真想过宇宙的尺度,所以接下来我们将重新认识宇宙。

首先是地球,直径为1.33万公里,周长大约为4万公里。

再来看太阳系,这是一个以太阳和受太阳引力约束的天体所组成的集合体,包括太阳、8大行星、205个卫星和至少50万个小行星。

距离太阳最近的恒星,是4.22光年外的比邻星,而包裹这些恒星的猎户座旋臂长达10000光年,宽度为3500光年,但这远不是结束。

包含猎户座旋臂的银河系的直径达到了20万光年,和它周边30个星系已经构成了直径1000万光年的本星系群。

本星系群包含在拥有2500个星系的室女座星系团之中,由于室女座星系团本身的不规则性, 所以仅仅是线直径就长达1300万光年。

室女座星系团之上,是拉尼亚凯亚超星系团,它拥有超过10万个星系,范围达到了5.2亿光年之巨。

当60个类似拉尼亚凯亚的集群汇聚在一起后,就产生了双鱼-鲸鱼座超星系团复合体,长度为10亿光年,宽度1.5亿光年。

这些超级复合体,往往会成为“宇宙长城”之间的结点,也正是这若干条“宇宙长城”,最终组成了天文学界,现在看到的“宇宙纤维网状结构”,但这些都还只是普通物质。

看不见的部分

由于星系运动速度异常和宇宙加速膨胀,科学界认为目前人类看到的所有物质,只占宇宙质能总量的4.9%,占比26.8%的暗物质和占比68.3%的暗能量,才是宇宙的主流,所以在“宇宙网状结构”中,暗物质空洞才如此之多。

普通物质组成的星系,暗物质构成的空洞,暗能量引发的,正在不断加速膨胀的时空本身,这三者加起来,就是人类目前对宇宙的全部认知。

可惜在大部分人的感觉里,1光年和100光年是没有区别的,半径465亿光年的可观测宇宙,也不见得就比自己的脑袋大。