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保护我们免受宇宙高能射线冲击的太阳圈形状,看起来像牛角面包

2024-11-05 206


长期以来,科学家认为帮太阳系偏转掉高能宇宙射线的太阳圈形如彗星,于太阳系“后方”延伸出一条长长的尾巴。然而一篇最新研究表明,太阳圈的形状……很微妙,你可以说它看起来像牛角面包,或者…蚕宝宝?

太阳圈(heliosphere)是指太阳能控制的太空区域,延伸超过太阳与冥王星距离的 2 倍,来自太阳的太阳风造就出这个磁性气状泡,抵抗星际物质的渗入压、宇宙的高能宇宙射线等。

天文学家一直在分析太阳圈外缘“太阳层顶”的辐射与磁场,以期绘制出太阳圈边界线,半世纪以来,教科书通常描述我们太阳圈的形状有点像彗星,一侧为圆弧形、另一侧则为尾巴形;但是现在,随着航海家 1 号(Voyager 1)与航海家 2 号(Voyager 2)纷纷出走太阳系,天文学家开始发现太阳圈的形状有点怪异。

2015 年时,波士顿大学太空物理中心天文学教授 Merav Opher 团队使用航海家 1 号的数据开发新模型,发现太阳圈实际上有 2 条尾巴,看起来像是新月;2 年后,卡西尼号探测器数据又给出了另一个看法:太阳圈实际上呈现对称的圆形。

现在,来自哈佛大学、密歇根大学、波士顿大学等的科学家合作开发出新太阳圈模型,收集来自新视野号(目前正在冥王星之外游走)的数据,将粒子区分为来自太阳风的带电粒子、以及在太阳系中漂移的电中性粒子,模拟结果发现太阳圈形状既像放气的沙滩球、又像球形的牛角面包,这取决于边界的位置和定义方式。

当然,科学家仍需要更多数据来调整模型,除了 40 几年前发射的航海家 1 号与航海家 2 号已经超越边界外,没有其他探测器可以告诉我们更多太阳圈的资讯,一些天文学家极力呼吁 NASA 发射新的太阳圈探测器,以期解决航海家探测器发现的无数谜团。

新论文发表在《自然天文学》(Nature Astronomy)期刊。

  • We All Live In A Croissant-Shaped Giant Bubble, Say Astronomers
  • This Weird Shape Might Actually Be What Our Sun’s Magnetic Bubble Looks Like
  • Astrophysicists Reveal a New Model of Our Solar System’s Protective Bubble, the Heliosphere

(首图来源:Merav Opher/波士顿大学)

延伸阅读:

  • 航海家 2 号证实已飞出太阳系,成第 2 个进入星际空间的人造物体
  • 已走出太阳系的探测器,要花多久时间才能抵达其他系统?
2020-03-24 12:09:00

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