在人類探索宇宙的征程中，太陽系的邊界一直是備受關(guān)注的前沿領(lǐng)域。長久以來，科幻作品里星際航行被描繪得輕而易舉，仿佛只要航天器燃料充足，就能順利穿越星際空間。然而，現(xiàn)實中的宇宙物理規(guī)則遠比想象復雜，太陽系的邊界并非輕易可跨越。

傳統(tǒng)認知里，人們常將冥王星軌道視為太陽系的邊界，但實際上，真正的邊界是太陽風層頂之外的星際介質(zhì)過渡區(qū)。太陽風層頂是太陽風與星際介質(zhì)壓力達到平衡的點，只有突破這一層，航天器才算真正進入星際空間，而越過木星、土星等行星，不過是跨越了行星帶而已。

1977年9月5日，NASA發(fā)射了星際探測器旅行者一號，它在宇宙中飛行了48年后，傳回了關(guān)于太陽系邊界的顛覆性數(shù)據(jù)。目前，旅行者一號距離地球約233億公里，飛行速度約17公里/秒。盡管它已經(jīng)耗費了48年時間抵達太陽風層頂外側(cè)，卻仍未完全擺脫太陽系的“掌控”。

早在2012年8月25日，旅行者一號就首次探測到太陽風粒子密度驟降，這暗示它突破了太陽風層頂。但僅依據(jù)粒子密度數(shù)據(jù)，難以準確判斷太陽系邊界的真實物理特性。為了深入探究太陽系邊界的阻礙機制，研究團隊對旅行者一號2012 - 2023年間傳回的11年連續(xù)數(shù)據(jù)進行了聯(lián)合分析。這些數(shù)據(jù)來自其搭載的等離子體波科學儀器（PWS）和宇宙射線子系統(tǒng)（CRS）。

與以往的單點探測不同，連續(xù)數(shù)據(jù)追蹤能夠完整呈現(xiàn)航天器與星際介質(zhì)的相互作用，這是了解太陽系邊界本質(zhì)的關(guān)鍵。分析結(jié)果顯示，旅行者一號突破太陽風層頂后，遭遇的星際介質(zhì)壓力遠超理論預測。通過磁流體動力學模型擬合，科學家發(fā)現(xiàn)太陽風層頂外側(cè)存在一層厚度約100天文單位的“磁化等離子體壁壘”。

這層“磁化等離子體壁壘”是一個異常堅固的能量屏障，其粒子密度是太陽風層內(nèi)的3 - 5倍，磁場強度達到0.1 - 0.3納特斯拉。任何航天器穿越它都將面臨致命阻力。它由太陽磁場與星際磁場相互作用形成，具有極強的粒子減速效應，被科學家稱為“太陽系死亡屏障”。

旅行者一號在穿越這層壁壘時，飛行速度下降了約0.3公里/秒，而且探測器的能量系統(tǒng)因持續(xù)對抗阻力，能耗增加了27%。這種強烈的阻滯效應導致航天器無法按預期速度脫離太陽系，人類這才意識到太陽系可能存在天然的“禁區(qū)邊界”。

為弄清楚這層屏障的突破難度，科學家利用現(xiàn)有航天技術(shù)數(shù)據(jù)建立模擬模型。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，以目前人類最快的星際探測器技術(shù)，如帕克太陽探測器的最大速度69.8公里/秒，要完全穿越這層壁壘至少需要120年。而旅行者一號從地球飛到太陽風層頂僅用了35年。

此次發(fā)現(xiàn)表明，太陽系的“邊界防御”并非簡單的空間劃分，更像是一道天然的物理壁壘，通過磁場和等離子體形成難以跨越的阻力帶。這一發(fā)現(xiàn)為解釋“為何至今沒有外星文明造訪地球”提供了重要線索。不過，目前尚不清楚這種“太陽系禁區(qū)”是宇宙中普遍存在的現(xiàn)象，還是太陽系獨有的特征。旅行者二號的相關(guān)數(shù)據(jù)對比研究仍在進行中，或許在不久的將來，科學家能更清楚地了解星際旅行的真實阻礙。