在星際空間中太陽系的真實運(yùn)動軌跡: 之前的工作表明,太陽在穿過星際空間時,和其他星系一樣,太陽風(fēng)會使太陽背后有像彗星一樣的尾巴。在星際空間看,太陽是個“散發(fā)小哥”。 而最新研究表明,太陽的“發(fā)型”絲毫不亂! 太陽風(fēng)就是太陽不斷釋放出帶電粒子,流經(jīng)太陽系到達(dá)海王星的軌道。日球?qū)邮翘栵L(fēng)和太陽的磁場,作為保護(hù)太陽系的泡沫,使它免受宇宙射線的傷害。日球?qū)訖M跨230億英里(370億公里),太陽帶著整套“裝備”,穿過星際空間。 盡管先前的工作表明,太陽在穿過星際空間時,它有像彗星一樣的尾巴,一直伸展到太陽系后面。而最新的研究表明:太陽的日球?qū)樱℉eliopause),也就是它的磁場下的泡沫,延伸到海王星和冥王星之外,它的形狀應(yīng)該是圓形的,并非展開像一顆彗星的尾巴。 希臘雅典科學(xué)院的空間科學(xué)家、該研究的第一作者科斯塔斯·戴安納斯在報告中說:“日球?qū)硬皇且粋€很長的、像彗星一樣的尾巴,這個大致泡沫形狀的日球?qū)?,是由比過去預(yù)期的強(qiáng)大得多的星際磁場、以及粒子之間的壓力、日球?qū)油獠繀^(qū)域的磁壓力(稱為日鞘)的比值很高而形成的?!?/p> 新的研究工作,結(jié)合了美國宇航局卡西尼號任務(wù)(目前正在環(huán)繞土星)的數(shù)據(jù),及該機(jī)構(gòu)的星際邊界探測器(IBEX)的觀測——檢測從一個地球之上的偏心軌道反彈回來的粒子。研究人員還結(jié)合了旅行者1號宇宙飛船——第一個且唯一進(jìn)入星際空間的人造物體,以及旅行者2號——即將成為第二個進(jìn)入星際空間的人造物體的數(shù)據(jù)。兩個宇宙飛船都已進(jìn)入日鞘——日球?qū)油饩壐浇膮^(qū)域,太陽風(fēng)碰到星際介質(zhì)時,在此區(qū)域就會減速和放緩。 研究人員發(fā)現(xiàn),在卡西尼號原本為捕獲被困在土星磁場中的離子的儀器,也可用來捕獲從日球?qū)舆b遠(yuǎn)的邊界反彈回來的中性粒子。當(dāng)離子(帶電粒子)到達(dá)日球?qū)拥倪吘?,它們能夠同外面的中性氣體原子交換電荷,它們有時會飛回內(nèi)部作為快速中性原子,這也是IBEX以前用來調(diào)查日球?qū)拥囊环N機(jī)制,研究人員寫道。 天文學(xué)家觀測到其他恒星系統(tǒng)背后像彗星一樣的長尾,看起來,太陽系可能就是以相似的結(jié)構(gòu)運(yùn)行。但新的研究表明,太陽不是這樣運(yùn)行的。從左上方看,順著逆時針方向,這些恒星系統(tǒng)是獵戶座、BZ凸輪和鯨魚星座中的薴藁增二。 因離子需要旅行很遠(yuǎn)距離,才可到達(dá)太陽系的邊緣,它們需要數(shù)年才可反彈并返回。因此,在太陽11年周期中太陽風(fēng)的變化要經(jīng)過很長時間的延遲才可有所反應(yīng)。研究者比較了反射回來的信號,發(fā)現(xiàn)從兩端反射回來的粒子好像只需要兩到三年返回,雙端都匹配了它們反映的太陽活動周期的部分。這一發(fā)現(xiàn)表明,日球?qū)拥谋亲雍臀舶捅舜司嚯x相等。 約翰·霍普金斯大學(xué)負(fù)責(zé)旅行者號和卡西尼號任務(wù)的科學(xué)家、論文合作者之一湯姆·克里米吉斯在報告中說:“倘若日球?qū)由斐鋈缤缧且粯拥奈舶停覀冇X得太陽活動周期的模式會出現(xiàn)在中性原子測量之后,”可太陽有像彗星一樣很長的尾巴科學(xué)家們并沒有發(fā)現(xiàn)。 研究人員在一份報告中說,令人驚訝的是這個圓形的形狀,因為他們已經(jīng)看到其他恒星有著彗星一樣的長尾。可在這種情況下,研究人員提議,或許星際磁場可以強(qiáng)大到足以推動太陽保持泡沫狀。 旅行者號以及美國宇航局華盛頓總部IBEX項目科學(xué)家阿瑞克·波斯納在報告中說:“旅行者1號和旅行者2號、卡西尼號任務(wù)和IBEX提供給科學(xué)界的數(shù)據(jù),給研究離太陽十分遙遠(yuǎn)的太陽風(fēng)提供了重要支撐”。 “隨著我們繼續(xù)從日球?qū)拥倪吘壥占瘮?shù)據(jù),將會更好地理解星際邊界——它可以幫助保護(hù)地球環(huán)境免受宇宙射線的傷害,”波斯納說。 |
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