如果穆罕默德不走向大山，那麼大山就會來到穆罕默德面前。
1977年，美國國家航空航天局發射了旅行者1號（Voyager I）太空探測器，用來執行一個為期4年的土星和木星探測計劃。幾十年過去了，它以驚人的持久力和穩定性飛行了超過125個天文單位的距離（在這個距離上，即使是光信號也需要大半天的時間才能傳到地球），而且還在繼續航行。旅行者1號太空飛船以及它所得到的測量成果，是以前所有航天器都未曾有過的。雖然它那基於八聲道磁帶的數據收集系統一路上經常出錯，它的攝像頭也已經不能正常工作，其設備內存的大小只是現在普通智能手機的百萬分之一，但這個太空飛船卻仍然可以運行，而且它是人造天體中飛離地球和太陽最遠的一個。
旅行者1號雖然已經退役，卻忽然又在2013年成為新聞熱點，因為美國國家航空航天局宣佈，旅行者1號於2012年8月25日進入了星際空間。當新聞報道說旅行者1號已經到達了太陽系的邊界時，引起了科學界內外很多人的激烈討論。Twitter上的爭論尤其激烈和有趣：為旅行者1號飛出太陽系而歡欣雀躍的推文以及憤怒地斥責人們不該再這麼說的推文交相出現。我花了一些時間才發現，人們並不是在反對有關旅行者1號的新聞，而是在質疑這條新聞的準確性。到底哪裡才是太陽系的邊界呢？
例如，我們現在已經探索到了奧爾特雲，這是一個合理的太陽系邊界候選者，但是旅行者1號和其他太空飛船卻從未到達過如此遠的地方。既然暗物質與流星雨的聯繫依賴於奧爾特雲及其附近的區域，那就讓我們先簡單地討論一下，旅行者1號飛出太陽系到底是什麼意思。哪裡是太陽系的邊界？為什麼它的邊界如此難定義？
旅行者1號飛出太陽系了嗎
太陽系只佔了整個可見宇宙的很小一部分，但它也是非常非常大的。據最可靠的測量結果來看，它包含了奧爾特雲，而奧爾特雲至少延伸到5萬倍日地距離（即5萬天文單位）的地方，也就是比1光年的距離還要遠。為了更確切地認識這個距離有多遠，讓我們想像一下目前最先進的宇宙飛船飛到太陽系外邊緣需要多長時間。宇宙飛船飛行的速度和地球繞太陽運轉的速度差不多，也就是說它在一年裡飛過的距離大約就是地球繞太陽一周的軌道長度。這樣算的話，宇宙飛船將需要大約八九千年的時間才能飛行5萬天文單位，也就是到離太陽系最近的恆星1/5的路程。但是太陽系到底有多少個天文單位大呢？
目前占主導地位的有兩個定義，而它們給出了不同的答案，而且第二個定義給出的結果非常模糊。在第一個定義中，太陽系就是以太陽的引力為主導的區域，其他恆星的引力在這一區域範圍可以忽略。從這個定義來看，旅行者1號現在還在太陽系裡面。確實，因為奧爾特雲一直被認為是太陽系的一部分，而旅行者1號現在還沒有進入奧爾特雲，並且根據現在的估計，它要至少再過300年才能到達奧爾特雲，然後再過3萬年才能穿過去。所以根據這個定義，旅行者1號已經不在太陽系裡了這個說法就很難被接受。
然而，我們並不清楚太陽引力的“勢力範圍”，因此第一個定義其實也比較模糊。所以我們有了第二個定義：星際空間的起點就是太陽風所攜帶的磁場的終點——大約150億公里遠，或者說100個天文單位遠。在這麼遠的距離上，無線電波也需要大約一天的時間才能到達我們。但是這比奧爾特雲要近一些。
我們在第9章介紹過太陽風，它由太陽發出的帶電粒子（也就是電子和質子）組成。這些粒子攜帶著磁場以每秒400公里的速度流向星際空間。星際空間的定義就是恆星之間的區域，而這些區域並不是真空的。它包含有冷的氫氣體、塵埃、電離的氣體，以及一些從爆炸了的恆星或者除太陽以外的恆星吹出的恆星風帶來的其他物質。最終，太陽風和這些星際介質相遇。在它們相遇的區域造成一個空腔，我們叫它為日球層（heliosphere），而這兩個區域的邊界我們稱其為日球頂層（heliopause）。因為太陽系的運動，這個邊界並不是球形的，而是淚滴形的。
有些科學家認為，日球頂層就是太陽系和星際空間的邊界。那麼如果旅行者1號碰到的來自太陽系內的帶電粒子越來越少，而來自太陽系外的帶電粒子越來越多的話，就說明旅行者1號已經到了日球層的邊界進入了外太空。這兩種不同來源的粒子是可以區分的，因為它們具有不同的能量。高能的帶電粒子起源於太陽系外的超新星所輻射出的宇宙射線。2012年8月，旅行者1號的數據表明，它碰到的這種高能粒子的數目突然增加，而同時低能量的粒子探測數目也有顯著減少。既然這些低能粒子是來自太陽的，而較高能的粒子來自星際介質，那麼關於這兩種粒子的探測數據都表明旅行者1號已經離開了日球層。
然而，最初關於日球頂層的定義還有另外一個限制條件，那就是磁場的強度和方向也應該變得和日球層外面的一樣。這個定義其實是隨時間變化的，它依賴於太陽的“天氣”——即在給定時刻太陽風的行為。結果是，雖然測到的帶電粒子數據滿足了飛出太陽系的條件，但是並不能滿足更嚴格的磁場限制條件：旅行者1號並沒有發現磁場有變化。
所以，雖然在2012年8月25日旅行者1號周圍等離子體環境出現了變化，但是直到2013年3月，關於旅行者1號是否已經進入了星際空間的問題仍然飽受爭議。儘管如此，美國國家航空航天局在2013年9月12日還是宣佈它進入了星際空間。科學家們認為，磁場的改變其實並不是必要條件。他們決定用一個並不十分強的限制條件，也就是電子密度增強近100倍，這種情況在日球層外是應該碰得到的。
所以根據第一種以太陽引力為基礎的定義，旅行者1號還處在太陽系內，而且在很長一段時間內它仍然會在太陽系裡面。然而，根據第二種修正定義，旅行者1號已經進入了星際空間。關於旅行者1號是否已經離開了太陽系的問題，似乎取決於你使用哪一種定義。
還有一個有趣的補充信息：旅行者1號攜帶了一個鍍金磁盤唱片，唱片中包含了給外星人看的有關人類社會的各種信息——如果外星人恰好能夠撿到這個唱片的話。唱片中有吉米·卡特（Jimmy Carter，也就是當時的美國總統）用英語說的問候語，還有用49種其他語言說的問候語，鯨魚的聲音，以及查克·貝裡（Chuck Berry）創作的經典曲目《Johnny B.Goode》（查克·貝裡當時甚至還去了發射現場）。這種外星人在幾百年後還可以播放我們的錄音的想法還是挺讓我吃驚的，因為這種事情並不太可能發生：外星人的個頭會不會和我們差不多，他們有沒有必要的播放設備——要知道，這種設備對在地球上的大部分人來說都是不容易找到的。而且，是不是也要考慮一下翻譯的問題，或者他們能聽到的音域和人類也許不一樣的問題。不過提前多想一些也沒什麼壞處。這個唱片至少有一個好結果。它是這張唱片的創意導演安·德魯彥（Ann Druyan）與天文學家、天體物理學家卡爾·薩根（Carl Sagan）合作的原因。即便外星人很可能並不能理解這張唱片，但它至少成就了一個美好的愛情故事[20]。
現在，我先將外星人的故事放在一邊，並將話題轉到我們更加確定的那個來自外太空的撞擊上，也就是流星撞擊地球或者衝入大氣層的事件。如果穆罕默德不走向大山，那麼大山就會來到穆罕默德面前[21]。也就是說，雖然沒有人能在近期到奧爾特雲中去，但那些來自奧爾特雲的類太陽系小天體確實偶爾會飛向地球。