探测器发现太阳系边缘充满巨大“泡泡”
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对于太阳系人类目前了解的还是远远不够,一是因为太阳系也在不断的运动,不断的演变,随时随地都会有新的发现让我们惊喜。二是因为许多人类之前未涉足的领域和区域现在已经可以深入了。近日,美国旅行者号探测器已经抵达一片此前从未有任何探测器涉足的距离地球大约90亿英里(约合145亿公里)的神秘区域,并且传回了一些非常重要的新发现:我们的太阳系边缘充斥着“泡泡”。
(每一个这样的“泡泡”直径达到约1.6亿公里,大致相当于地球到太阳之间的距离)
旅行者探测器于1977年发射升空之后,对外太阳系的木星、土星、天王星和海王星进行了近距离考察,现在它已经接近太阳系的边缘,旅行者号探测器似乎进入了一片奇异的,充满磁场泡泡的空间区域。科学家们从未料到在太阳系边缘会发现这样的泡沫状结构,但它们确实存在。天文学家将旅行者号探测器目前所处的区域称为“太阳风鞘”,这事实上是太阳系和银河系其他部分的分界线上的广阔过渡区。
根据数据建立的计算机模型显示,这些泡泡非常巨大,直径超过1亿英里(1.6亿公里),这就意味着即便是高速飞行中的旅行者号探测器也需要数星期才能穿越这样的一个泡泡。旅行者-1号探测器于大约2007年进入了这一“泡沫区”,旅行者-2号于一年后跟进。一开始研究人员们无法搞明白探测器所发回的奇怪数据,但经过仔细分析,现在他们终于恍然大悟。太阳的磁场一直向外延伸至太阳系的边缘,由于太阳本身存在自转,它的磁场也会跟着扭曲缠绕,而在距离太阳非常非常遥远的空间,就是旅行者号探测器目前所处的区域,磁场扭曲达到极限缠绕皱成了一团。当磁场线像这样严重褶皱,就会发生一些有趣的现象。磁场线纵横交错,不断被撕裂也不断发生重连接,拥挤缠绕的磁场线重新组织,有时发生爆发,从而形成巨大的磁场“泡泡”。
之前科学家们推测在太阳系边缘,磁场线将呈现优雅的弯曲,并最终折回,重新回到太阳表面。但从现在的实际考察来看,这里确存在着这种“泡泡”状的结构,并且和整个太阳的磁场线系统实际上脱离开来了。但是旅行者号探测器上装载的高能粒子计数器数据显示,探测器周围的高能粒子量会出现剧烈的起伏,这说明这些泡泡并非到处都有。
(新旧两种有关太阳系边缘磁场线特征的观点)
有关太阳系边缘的磁场究竟是呈现泡沫状还是非泡沫状的争议对于人类具有重大的意义,因为这将决定我们的太阳系和外部空间之间究竟是如何相互作用的。星系宇宙射线主要是被遥远的黑洞和超新星爆发加速到接近光速的亚原子粒子流。当这些“微型炮弹”试图闯入太阳系的领地时,它们将遭遇太阳磁场的有力阻击,从而阻止它们抵达太阳系内侧。这些磁场气泡可能是我们抵御宇宙射线的第一道防线,目前我们还无法判断它的防护效果如何。随着旅行者号探测器继续深入这一神秘的空间区域,这些泡泡究竟有什么作用,我们最终将揭开谜底。
(在太空飞行的旅行者探测器)