[圖文]太陽系受星際磁場作用變得更加扁平
航行者1號和2號太空飛船在向太陽系外太空探測時,發現太陽系空間逐漸變得擁擠,更加扁平了。
據美國太空新聞網12月11日報道,日前,太陽系邊緣最新觀測資料證實多年以來科學家的一個猜想——太陽系系今非昔比,現已被擠扁呈現明顯的橢圓形狀。
太陽系的邊緣十分粗糙,這裡是太陽風與稀薄氣體在銀河系空隙處恆星之間碰撞磨擦地帶,這種太陽風實際上是帶電粒子的稀薄氣體,從太陽向外以任何角度方位吹風,風速達到100-200萬英里每小時,太陽風和稀薄氣體形成一種被稱為「日光層」的泡沫,將冥王星運行軌道相隔離。
日光層泡沫與星際空間之間的隔離帶是一個突發性衝擊波區域,被稱為「太陽光終止衝擊波」。2004年12月,美國宇航局航行者1號太空飛船穿越這一隔離帶時顯示當時衝擊波有所減弱,在某些地區的衝擊作用卻不相同。然而,早在1977年8月30日它的姐妹太空船——航行者2號執行對太陽系外太空探索的任務時,穿越這個隔離帶時位置是航行者1號抵達隔離帶的外延100億英里之外,由此證實了隔離帶的衝擊波被擠扁了,被航行者2號曾到達的星際磁場施加推擠作用力,向接近太陽的方向接近。據統計,航行者1號和航行者2號穿越星際磁場時的位置相差了10億英里。
航行者太空飛船任務科學家艾德•斯通說,「因此,我們可能判斷在太陽系外有一種作用力施加在日光層泡沫的南半球,並且或多或少地扭曲了日光層泡沫球形表面。」他還指出,當航行者1號穿越隔離帶時發現衝擊波作用減弱,這將強有力地說明了星際磁場的強大作用。12月11日,斯通在美國地球物理學協會會議上呈述了這項研究報告。
航行者1號僅有一次從隔離帶衝擊波中穿越過,而航行者2號卻多次穿越,這是由於衝擊波作用像是海岸的海浪一樣向前向後地拍打著岸邊,這為科學家們提供了機會對太陽風進行速率、密度和溫度的多項測量。與航行者2號穿越的時間相對比,30年之後隔離帶的衝擊波已不同尋常發生了明顯變化,太陽系受星際磁場作用力變得扁平擁擠了。
在正常的衝擊波作用下,當快速移動的物質遇到阻礙時將速度變緩慢並形成一個濃密炙熱的區域,然而,航行者2號在穿越隔離帶與衝擊波發生作用時,竟發生這裡有非常低的溫度,並非之前所預測的那樣。科學家們指出,這一點很可能顯示能量已變轉移到宇宙射線粒子之中,這種能量在衝擊波作用下被加速形成非常快的速度。
因此,斯通將衝擊波阻礙的作用稱之為「宇宙射線加速器」,這有點兒像是宇宙乒乓球比賽,在衝擊波中許多離子反覆地向前向後反彈,隨著時間的流失,這些離子從太陽風中獲得了大量的能量,之後像火箭一樣向外太空飛離。
目前,科學家們仍不清楚這些存在於衝擊波中的宇宙射線究竟起源於什麼地方,但他們明白這些宇宙射線並不是起源於兩艘航行者號太空飛船穿越衝擊波時的區域。現在,這兩艘航行者號太空飛船都位於日光層泡沫區域,它們將繼續向外太空方向前進,最後抵達太陽風區域。斯通說,「同時,我們將首次進入星際空間進行探測!我和其他科學家都期望著航行者號太空飛船能夠在太陽系外展開太空探測。」
據悉,美國宇航局即將部署一項名為星際邊界探索(IBEX)的新任務,斯通和他的同事們希望能夠在衝擊波發現更多的變化情況,他們預測很有可能會發現有關東西方向的效應變化,這將告訴科學家在衝擊波作用下所有方向的變化情況。