揭示我们太阳系的真实形状

cht 2022-10-07 9次阅读

科学家利用美国宇航局任务数据开发的模型,对我们太阳系周围的气泡形状进行了新的预测。

我们太阳系的所有行星都被包裹在一个磁泡中,这个磁泡是由太阳不断流出的物质太阳风在太空中雕刻出来的。

在这个气泡外面是星际介质——电离气体和磁场,它们填充了我们星系中恒星系统之间的空间。

科学家们多年来一直试图回答的一个问题是这个气泡的形状,当我们的太阳绕着银河系的中心运行时,这个气泡会在太空中穿行。

传统上,科学家们认为日光层是一个彗星形状,有一个圆形的前缘,叫做鼻子,后面有一条长长的尾巴。

更新的日光层模型

三月份发表在《自然天文学》杂志上并刊登在七月份杂志封面上的研究提供了一种没有长尾的替代形状:瘪瘪的羊角面包。

日光层的形状很难从内部测量。

日光层最近的边缘距离地球超过一百亿英里。

只有两艘航海家号飞船直接测量了这个区域,留给我们的只有两个关于日光层形状的地面真实数据点。

IBEX-太阳神号

从近地开始,我们通过捕捉和观察飞向地球的粒子来研究我们与星际空间的边界。

这包括来自银河系遥远部分的带电粒子,称为银河宇宙射线,以及那些已经存在于我们太阳系中的粒子,它们向太阳顶端行进,并通过一系列复杂的电磁过程被反射回地球。

这些被称为高能中性原子,因为它们是通过与星际介质相互作用而产生的,所以它们可以作为绘制日光层边缘的有用代理。

这就是美国宇航局的星际边界探索者(IBEX)任务如何研究日光层,利用这些粒子作为一种雷达,追踪我们太阳系到星际空间的边界。

日光层-块体-宇宙射线

为了理解这些复杂的数据,科学家们使用计算机模型将这些数据转化为对日光层特征的预测。

这项新研究的主要作者默拉夫·奥弗领导着美国宇航局和美国国家科学基金会资助的波士顿大学驾驶科学中心,致力于应对这一挑战。

奥弗模型的最新版本使用了美国宇航局行星科学任务的数据来描述填充日光层气泡的太空物质的行为,并获得了关于其边界的另一个视角。

美国国家航空航天局的卡西尼任务携带了一个仪器,旨在研究土星磁场中捕获的粒子,该仪器还对粒子反弹回太阳系内部进行了观察。

这些测量与IBEX的相似,但是提供了日光层边界的独特视角。

此外,美国国家航空航天局的“新视野”任务还提供了对拾取离子的测量,这些粒子在太空中被电离,并随着太阳风被拾取和移动。

因为它们与从太阳流出的太阳风粒子有着明显的渊源,所以拾取的离子比其他太阳风粒子要热得多——这也是欧菲的工作所依赖的事实。


标签: 日光  粒子  形状 


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