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太阳系边沿能量带可作星际磁场方向标

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来源: 作者: 2019-05-16 21:17:57

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据物理学家组织近道,在美国国家航空航天局(NASA)星际边界探索(IBEX)任务中,来自新罕布什尔大学的小组报告称,他们通过独立检测证实了该任务的一项标志性发现——位于我们太阳系边沿的神秘的能量和粒子带,可以作为指导局部星际磁场方向的“天空路标”。相关论文发表于《科学快递》上。

迄今为止,对这一复杂边界区做出直接检测的是NASA的“旅行者1”号卫星。“旅行者1”号飞行器2004年进入日球层边界区,越过了所谓的“最后震动”,此处太阳风突然变慢,在2012年它进入了星际空间。但研究人员指出,当他们把IBEX数据和“旅行者1”号检测的宇宙射线数据相比较时,发现两者显示的太阳系日球层以外的磁场方向不同。

虽然这让他们感到困惑,但不一定数据就是错的。研究人员解释说,“旅行者1”号是直接检测,在特定时间和空间里搜集数据;而IBEX是在远距离搜集经过平均的信息,所以二者可能出现不一致。事实上,这些不一致可能成为一种线索,让人们去研究这两种检测之间为何会有差异,并取得新突破。

“现在用一种完全不同的方法——全球范围超高能宇宙射线检测,也能证明磁场方向,与我们在IBEX任务中推导出的一致。”新罕布什尔大学地球、海洋与空间研究所IBEX科学操作中心首席科学家内森·奇瓦登说。

“宇宙射线数据代表了某些我们能观察到的、能量最高的辐射,与IBEX检测的能量范围正相反。”奇瓦登说。用IBEX低能中性原子和10级高能星系宇宙射线构建出一致的局部星际磁场方向图,这对研究日球层结构有广泛的意义。

星际磁场等级和直接的星系宇宙射线是理解银河系环境的关键要素,反过来这也会影响太阳系和我们地球上的环境,包括它们怎样参与了地球上生命的进化。日球层是围绕太阳系的大“泡泡”,由星际磁场构成,保护着我们免受宇宙射线的伤害。科学家一直认为,星际磁场方向或许是人们理解日球层所缺失的关键一环,这决定了它是怎样保护着我们。

论文合著者、西南研究所的IBEX研究员戴维·麦克科马斯说:“我们正在看到星际磁场是怎样形成、变形,并改变我们的全部日球层的。”

奇瓦登说:“50年前,我们第一次检测太阳风,并知道了超越近地太空以外的情况是什么;现在,一个全新的科学领域摆在我们眼前,我们要去探索日球层以外的情况是什么。”

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