远古时代的人们都知道地球之外还有一个更神秘的世界，但是由于缺乏科学的帮助，古人不知道地球以外的世界是什么样的？在古人眼中，夜晚的星辰属于地球之外的世界，而这个世界也非常美丽繁华，居住着很多神灵。
随着人类文明的不断发展，早在数百年前就走上了科技发展的道路。借助科学的力量，我们发明了天文望远镜，最初看到了地球之外令人向往的世界，但在望远镜的眼里，地球上的太空是黑暗的，并没有我们想象的那么美好。
上世纪中叶，借助科技，人类终于实现了飞上天空、走出大地的梦想。当我们走出地球，终于看到了这个无数人向往的外星空间，我们称之为宇宙。
肉眼所见，整个宇宙浩瀚黑暗，除了一些能发光的星体，整个宇宙背景一片漆黑。那么宇宙真的很黑暗吗？当然不是，我们通过天文望远镜看到的是另外一种景象，那就是宇宙中到处都是明亮的光，那是恒星发出的光。
天文望远镜可以看得很远，但我们仍然需要探测器来探索宇宙的奥秘。对于刚踏出地球的人类来说，第一件事就是探索整个太阳系的奥秘，而太阳系最神秘复杂的区域就在太阳系的边缘。
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为了探索太阳系边缘，美国宇航局于1977年发射了航海者一号和航海者二号，他们的目标是继续向太阳系外推进，不仅要探索太阳系边缘的奥秘，还要走出太阳系，进入星际空间探索。
从科学家的角度来看，宇宙中物质的分布是不同的。有的地方物质分布多，密度高，有的地方物质分布少，密度低。从理论上讲，恒星系统中越靠近太阳，物质密度应该越致密，而离太阳系边缘越远，物质密度就很小。
星系外的星际空间，物质很少，所以我们说宇宙是真空空间。但是这个真空并不是绝对空的，相信小伙伴们还是很清楚这一点的。在我们看似非常空旷的宇宙中，总会有一些粒子存在。即使是天文望远镜观测到的宇宙空洞，也不是完全没有天体和物质，只是它们太小了，我们无法观测到。
航海者号飞船到达太阳系边缘后，还向地球传回了一系列重要的探测数据。这些数据对于科学家了解太阳系边缘的物质条件非常重要，也是我们初步了解星际空间的重要参考。前面我们讲了日球层顶的概念，但是很多人可能不明白它是什么意思？这是一个简短的解释。所谓日球层顶，是指太阳风与星际介质相遇的地方。众所周知，太阳风是太阳发出的强烈辐射，围绕太阳系扩散、延伸。
回到宇宙物质密度的话题，在太阳系中，太阳风中的质子和电子平均密度为每立方厘米3-10个，离太阳越远，密度越低。根据此前的计算，银河系内星际介质的平均电子密度约为每立方厘米0.037个电子，日球层顶外的等离子体密度约为每立方厘米0.002个电子。
以上数据是科学家从理论上计算得出的结果。为了验证这个结果，我们需要航海者探测到的真实数据。当两艘航海者号飞船通过日光层顶层时，搭载的探测器成功探测到了等离子体的电子密度。
从理论上讲，航海者号一旦穿越日球层顶进入星际空间，探测到的物质密度应该很小。毕竟是星际空间，物质密度无法和太阳系相比。然而，航海者一号在星际空间飞行了29亿公里后，探测到的星际介质密度为0.13电子/立方厘米，远高于穿过日球层顶时的密度。
航海者二号在星际空间飞行了6亿公里后，在185亿公里处，还发现星际介质的密度增加到0.12电子/立方厘米。两艘探测飞船的数值基本一致，说明航海者飞船探测到的数据是真实可靠的。太阳系外星际空间的物质密度确实很高。到底是怎么回事？
科学家们也对这个结果感到疑惑。星际空间中的物质密度小于星系中的物质密度。这应该是一个正确的结论。但为何太阳系外星际空间的情况如此特殊呢？有科学家提出，当星际磁场线覆盖日球层顶时，磁场线会变强，可能形成电磁离子回旋不稳定性，耗尽覆盖区的等离子体。
还有一种观点认为，星际风吹动的物质在日球层顶受阻减速，导致一定程度的物质无法扩散出去，聚集在有限的范围内。如果真是这样，那么只要航海者号飞得再远一点，或许就能探测到星际空间物质的真实密度。
其实这里我们不得不想到另一种可能，那就是日球层顶以外的空间可能并不是真正的星际空间，它们依然属于太阳系的范围，也就是广义上的太阳系.过去，科学家们认为，走出日球层顶就意味着离开太阳系，进入星际空间。不过，后来科学家观察到奥尔特云的存在，认为只有走出奥尔特云，才能真正离开太阳系。
奥尔特云是狭义上包围太阳系的光年厚星云团。在这个星云团中，不仅有大量的彗星、小行星等天体，而且物质的密度也远高于星际空间。因此，航海者号飞船走出了日球层顶，转而探测到密度更高的星际介质，或许可以理解。
如果航海者号探测到的物质密度在随后的飞行过程中一直保持在较高水平，那么它们仍然留在太阳系中就是大概率事件。而这样的结果对于我们了解太阳系有着重要的作用，至少可以让我们了解到太阳系的范围比之前想象的要大得多。
当然，如果奥尔特云外面被认为是星际空间，那也会让科学家失望，因为航海者号还有一个重要的使命，那就是寻找外星文明。他们都带着一个金色的圆盘，上面记录着地球的坐标和人类的信息。
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