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真光 的博客

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新研究:地球或被包裹在太阳风形成的"气泡"中  

2017-05-02 07:59:45|  分类: 天文 |  标签: |举报 |字号 订阅

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有些人认为太阳的磁场就像尾巴一样拖在身后,但一项涵盖了11年太阳周期的研究显示,太阳磁场的构造其实更像一个"气泡"。结合NASA卡西尼号任务、两次旅行者号探测器任务、以及星际边界探测器任务收集的数据,研究人员发现太阳系或许整个被包裹在一个近似球形的"套子"里。这是太阳源源不断吹出太阳风的产物,产生的"气泡"直径约2300万英里(约合3700万公里)。

结合NASA卡西尼号任务、两次旅行者号探测器任务、以及星际边界探测器任务收集的数据,研究人员发现太阳系或许整个被包裹在一个近似球形的"套子"里。

这些新数据无疑挑战了"太阳尾巴"假说。该假说认为,"太阳圈"(heliosphere)由圆圆的"头部"和延长的"尾巴"构成。而此次研究让科学家对太阳的磁场系统产生了新的见解。

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有些人认为太阳的磁场就像尾巴一样拖在身后,但一项涵盖了11年太阳周期的研究显示,太阳磁场的构造其实更像一个"气泡"。

"太阳圈没有长长的、彗星般的尾巴,而是形如气泡。这是因为太阳磁场比我们之前所想的强得多,并且日鞘内部的气体分压与磁压比很高,两者结合便产生了这一结果。"该研究的主要作者、希腊雅典学会太空科学家科斯塔斯?迪亚利纳斯(Kostas Dialynas)解释道。

NASA的卡西尼号探测器可以测量到与来自星系物质的中性气体原子进行过一系列电荷交换后、向内层太阳系快速移动的中性原子。这些粒子的运动速度无法与光速相比,要耗费数年时间才能从太阳抵达太阳圈边缘、然后折返。

此外,粒子数量会随着活动周期不断变化,而这点也要数年时间才能通过返回太阳系的中性原子数量反映出来。对这些中性原子的测量结果为科学家判断太阳圈形状提供了新线索。"卡西尼号探测器可绘制被困在土星磁气圈中的离子分布图。"NASA旅行者号和卡西尼号任务的仪器主管汤姆?克里米吉斯(Tom Krimigis)指出,"我们从未想过能亲眼见到这样的观测结果、绘制出太阳圈的边界。"

新数据显示,来自太阳圈"尾部"的粒子反映出的变化速度几乎与来自太阳圈"前端"的粒子完全一致。这说明我们到两边的距离几乎完全一样,因此太阳圈或许为球形。"如果太阳圈的'尾巴'像彗星一样拉得很长,中性原子反映出的太阳周期规律就会向后推迟。"克里米吉斯指出。

旅行者1号探测器收集的数据显示,太阳圈之外的星际磁场比之前所想的强得多,说明它可能在太阳圈边界处与太阳风发生相互作用,将太阳圈"尾巴"的形状推挤得更加紧凑,"旅行者1号和2号、卡西尼号和星际边界探测器提供的数据如同一笔意外之财,帮助我们对太阳风末端进行研究。"参与旅行者号和星际边界探测器项目的科学家埃里克?波斯纳(Arik Posner)指出。"随着我们从太阳圈边缘获得更多数据,我们也将更好地了解这个使地球免受宇宙射线戕害的'保护套'。(叶子)

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