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旅行者1号又有新发现,在太阳系边缘,正上演一种新型电子爆发

 半边黑桃 2021-04-06

旅行者1号探测器已经离开太阳系

旅行者号探测器,是美国研制并建造的外层星系空间探测器,共发射了两颗。2012年8月中旬,研究学者表明“旅行者1号”将进入星际空间,它在35年的时间里,共飞行178亿公里。2013年9月12日,美国宇航局NASA确认“旅行者1号”探测器已经离开太阳系。但即使在穿越星际空间的时候,它们仍在探测来自230亿公里外太阳的宇宙射线爆发。

狭义上的太阳系边缘

太阳表面不断地发出太阳风,一种以等离子体形式存在的带电粒子流,随之还会产生一个磁场。由太阳风和它携带的物质所创造的“气泡”被称为日球层,也就是来自太阳的太阳风遭遇到星际介质而停滞的边界,被称为狭义上的太阳系边缘。(广义上的太阳系边缘则是以太阳的引力范围来界定,也就是奥尔特云)所以下面提到的太阳系边缘,皆是指狭义边缘。

“日冕物质抛射”导致宇宙射线电子在星际空间的第一次爆发

根据对旅行者1号和旅行者2号最新数据的详细分析, 一种被称为“日冕物质抛射”所导致的太阳爆发冲击波,发生在太阳系边缘,这些带电粒子的加速度,甚至超过了太阳强风的边界。由于那里的太阳风最强,所以类似的过程,科学家们之前就在我们太阳系的边界观测到过, 只是此次略有不同,这种星际冲击波发生在一种全新的原始介质中,也是目前我们所知的宇宙射线电子在星际空间的第一次爆发。

这一切都始于太阳表面的一次大规模喷发,当一波能量与“日冕物质抛射”产生的等离子体一起进入星际空间时,冲击波推动了能量更高的宇宙射线,并撞击由冲击波产生的切向磁场,另一波冲击波反射并加速了宇宙射线进入更高的能量状态。等离子体加热低能电子,然后沿着磁场传播,等离子体和宇宙射线在冲击波的作用下,到达了如此遥远的距离。

在太阳系外,存在非常强大的磁场

这是一个令人兴奋的发现,与最近的其他数据非常吻合。自从旅行者1号探测器飞越了日球层,它发回的大量观测数据表明,在日球层顶层之外,存在比我们想象中更强的磁场,这种磁场足以让冲击波前端的电子反弹、并进一步加速。科学家也已经通过宇宙射线仪器得到了确认,这些电子是被太阳上的高能事件引发的冲击波,所导致反射和加速的。

新机制的发现,对科学家有很大的帮助

这是一种新的机制,它对于我们人类理解宇宙辐射和太阳冲击波的物理原理,有很大的帮助,并且还能帮助科学家们更好地去定义我们太阳系的边界,同时还能帮助我们更好的探索恒星爆炸,以及太空辐射所带来的潜在威胁。

旅行者号探测器在工作了40多年后,依然在为人类的科学事业默默地做着贡献,期待它为我们带来更多的惊喜,让我们对宇宙了解更多。

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