探測顯示太陽風強度降至50年來最低
據英國廣播公司報道,太陽風是由太陽釋放出的帶電粒子流。科學家對「尤利西斯(Ulysses)」飛船18年來收集的數據進行研究後估計,目前太陽風的強度已降至50年來的最低值。
「尤利西斯」負責收集我們的太陽周圍的太空環境的樣本。他們認為這次太陽風強度降低將會影響整個太陽系。其中一個突出的方面是,太陽對它周圍環境的影響力稍微降低,一般情況下太陽會對它周圍數十億公里的太空環境產生影響。
20世紀70年代發射升空的「旅行者」(Voyager)飛船,現在正在向日光層邊緣飛去,這艘飛船傳回的數據應該能證明上述預測是否正確。日光層是太陽周圍由太陽風的材料構成的巨大的「泡沫」。現在科學家預言說,「旅行者」飛船最終到達日光層邊緣和穿過它進入星際空間的時間,將比預期時間更早一些。星際空間被認為是「恆星之間」的區域。
太陽風起源於太陽炙熱的外層大氣,即眾所周知的日冕。太陽風的強度隨著太陽為期11年的活動週期加強和減弱,但是它也隨著很少為人所知的自己更長的週期發生變化。現在太陽風有望變得更加平靜,但是「尤利西斯」飛船發回的數據顯示,最近太陽風的強度達到空前最低。
美國聖安東尼奧市西南研究所的「尤利西斯」飛船太陽風儀器首席研究員戴夫·麥科馬斯說:「這是整個太陽的現象。這次太陽釋放帶電粒子流的強度比10到15年前太陽釋放帶電粒子流強度的最小值大約低20%到25%。這是一次非常明顯的變化。事實上,現在我們觀察到的太陽風的強度,是從20世紀60年代太空時代初期開始進行這方面的觀察以來,看到的最低值。」
除了太陽風變得更加平靜外,經「尤利西斯」飛船測量,現在太陽風的溫度也比以前的溫度低13%。然而,根據過去200年來通過非衛星方法收集的太陽活動數據進行判斷,科學家認為太陽風最近的變化處在長期的標準範圍內。他們認為強度不斷減弱的太陽風將會產生一系列影響。
在太陽風的帶電粒子的作用下,太陽磁場瀰散到遙遠的太空中,這限制了進入到太陽系內的高能宇宙射線的數量,扮演著屏蔽高能射線的角色。現在由於太陽風的強度降低,這些射線中的大部分可能都將進入太陽系。這些射線包含電子和原子核,它們中有很多是在恆星爆炸的過程中產生,或者由黑洞產生,這些射線以異常大的速度運行。
由於我們的地球大氣層也能降低這些宇宙射線的強度,因此它們不會給地球上的人類造成太大的風險。但是太空活動不能忽視這些射線產生的影響。這些射線可破壞衛星的電子元件,如果目前這種太陽風不斷減弱的狀況繼續持續下去,工程師在決定如何「加固」他們的飛船時,不得不把這種情況考慮在內。更多的放射物和宇宙射線也將給宇航員帶來風險。
美國馬薩諸塞州波士頓大學的南西·克魯克教授解釋說:「太陽還會以太陽爆的形式產生宇宙射線,太陽爆在太陽最不活躍的時候發生的頻率最小。然而,一旦它們在太陽最不活躍的時候爆發,它們將產生更加致命的影響,因此現在不是進行太空旅行的好時候。太陽的活躍性降低還會引起地球高層大氣的溫度降低,高層大氣的溫度越低,人造衛星承受的摩擦力就越小,這意味著將會有更多碎片留在太空中。太空碎片也是宇航員必須時刻堤防的東西。」
一些研究人員已經嘗試著把宇宙射線的強度與地球上空的雲量和氣候變化聯繫在一起。目前面臨的這種情況也許正是進一步對這些想法進行試驗的好時機。「尤利西斯」任務是一項由美國宇航局與歐洲航天局合作實施的探索活動。1990年「尤利西斯」飛船發射升空,它是第一顆研究太陽兩極上方和下方的太空環境的衛星。它在一個可用6年時間繞行一周的軌道內圍繞太陽運行,在這期間,它不僅要收集太陽風和太陽磁場的樣本,還要飛往木星並重新返回。
但是太空中惡劣的環境現在正不斷給這艘飛船帶來麻煩。「尤利西斯」的主發射機不再運轉,目前這艘飛船正在努力給它的加熱系統供應充足能量。最近隨著這顆衛星離太陽越來越遠,它的溫度變得越來越低。工程師認為它的推進器使用的聯氨燃料不久就將凍結。如果這種情況發生,「尤利西斯」將無法調整它自己的和它的天線的方向,而且將與地球失去聯繫。
歐洲航天局「尤利西斯」項目科學家和任務經理理查德·麥斯登說:「即使『尤利西斯』的最終結果我們現在能夠預見到,但是它每天獲得的非常有價值的新數據正在不斷增加我們對太陽和它周圍環境的瞭解,它是一項非常偉大和激動人心的重要任務。」