穿越太阳系星系风方向40年发生6度偏移wf-994

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2020-05-18 23:17:13热度:作者:美食家来源:http://www.signalshq.com

穿越太阳系星系风方向40年发生6度偏移

示意图:我们太阳系 正运行于一个巨大但非常稀薄的 星 际云团之中

新浪科技讯 北京时间9月10日消息,据美国新科学家杂志网站报道,太阳系 所处的 宇宙环境可能远比我们此前想象的 更加狂暴,我们正处于一个星 际风暴之中,事实上太阳系 至少已经在其中运行了4.5万年之久。这一结果是一项持续数十年的 星 际风暴研究项目得出的 ,近期这一研究项目发现这一星 际风暴的 “风向”似乎正在发生变化。

我们太阳系 的 边界一般是由所谓“日球层”定义的 ,这是一个由源自太阳的 带电粒子构建的 巨型“气泡”结构。正是由于这个“气泡”的 保护,地球得以免海底两万里科普知识遭大量星 系 际高能宇宙线的 伤害,因此来自太阳系 外部的 高能带电粒子流方向上发生的 变化将不会对地球产生显著的 影响。

然而这样的 变化却的 确可以告诉我们很多有关我们所处星 系 际环境的 信息。将我们包围的 这个星 系 云团非常巨大但也非常稀疏,此前科学家们认为这一云团内部相对平静,并且我们所经受的 这种来自外部的 星 际风吹拂方向也将在未来数百万年内保持稳定。

美国芝加哥大学的 普里斯卡·弗里希(Priscilla Frisch)表示:“如果你将每次呼吸时吸入的 气体均匀散布在从地球到距离最近的 恒星 之间的 广袤空间之中,此时你所得到的 气体密度大致就和包围我们太阳系 的 星 际云密度相当。”

在短短数十年的 时间尺度上就能观测到这种星 际风方向的 变化,说明要么这一星 际云团内部极其狂暴不安,要么就说明我们再过短短1000年左右或许就将抵达其边缘并最终离开这一云团结构。科普教育世界气象日主题班会

美国新罕布什尔大学的 埃伯哈德·姆比尔斯(Eberhard Moebius)表示:“想象一下,如果你盯着天上的 云团观察,你的 视线对准云团中心位置,那么你或许不会察觉到什么变化。但是如果你的 视线位置接近云团的 边缘,外部则是吹拂的 风,那么你或许就能察觉到一些形状,结构等细节上的 变化。我们认为我们目前正在经历的 过程与此相类似。”

 太阳风向标

自上世纪70年代以来,天文学家们便已经大致知道我们的 太阳系 正处于一个直径大约有30光年的 巨型星 际云团之中。由于太阳系 本身处于运动之中,这种运动造成星 际粒子不断撞击太阳系 少儿科普--数控机床边界的 日球层。

这些星 际粒子的 大部分是带电的 ,因此它们中的 绝大部分会被日球层所带的 太阳磁场反弹回去。但是一些质量较大,电中性的 粒子——主要是氦原子,则可以进入太阳系 内部。这些氦原子和迎面而来的 源自太阳的 粒子流相互碰撞,产生一种在整个天空中都能观测到的 极紫外波段荧光。

1972年,美国国防部卫星 STP 72-1对这种荧光进行了监测,并发现它在当年11月份的 强度较之当年6月份要高出10倍。而到了第二年的 1月份前后它却又开始平息下来。后来的 分析显示之所以会出现这一异常的 峰值,是因为地球当时正穿越轨道上氦原子的 集中堆积区域。

随着氦原子进入太阳系 内部,它们的 运行轨迹开始受到太阳引力场的 作用而发生偏离,产生一种近似锥形的 运行轨迹线。这种锥形轨迹便成了一个风向标,可以让我们反推出其进入太阳系 时的 原始方向。1972年时,正是由于地球轨道运行中穿越这一圆锥形轨迹线。才出现了当年11月份的 那次荧光强度骤增现象。

 改变方向

然而,美国宇航局在2009年发射升空的 星 系 边界探测器(IBEX)却又发现了一些奇异的 现象:这股星 第48个世界地球日科普知识竞赛答卷际风的 风向正在发生变化。IBEX一直以来都在采集空间中的 氦原子样品,作为其考察并确认太阳系 与星 系 空间之间边界位置努力的 一部分。探测的 结果令人意外,它发现相比70年代在11月份出现的 峰值此时推迟了大约1周,在12月初才出现。这暗示在大约40年的 时间尺度上这条粒子流的 流向出现了大约6度的 偏移。姆比尔斯表示:“我们并未料到在短短数十年的 尺度上竟会少儿科普故事出现如此显著的 变化。这真是出人意料,从天文角度上来看,这实在是一个大大的 惊喜。”

为了确认观察到的 变化是真实存在的 ,弗里希和同事们收集了来自其它探测器的 相关历史数据,包括来自上世纪70年代早期的 极紫外波段测量数据,以及上世纪90年代由尤利西斯探测器采集的 氦原子直接测量数据。通过对这些数据存档的 分析,他们观察到一种明显的 变化趋势真实地显现出来。

 仍需进一步探讨

<小学生科普知识故事p>弗里希表示:“尽管此前已有一些线索表明太阳环境正在发生,而当我们将所有历史数据放在一起进行分析时,我们便可以非常清晰的 确认这种变化确实已经发生了。”而至于这种变化究竟意味着什么,则仍然有待进一步探讨。我们或许正在接近星 际云团的 边缘,也或者我们仍然处于厚厚云团的 包裹之中,正快速向着外部移动。

罗伯特·迈耶(Robert Meier)现在供职于美国弗吉尼亚州的 乔治梅森大学,是当年参与了国防部STP 72-1卫星 测量工作的 研究人员之一,他表示:“有可能我们目前所观察到的 现象并非意味着我们已经处世界粮食日科普于边缘。粒子流方向的 改变可能意味着云团中某种结构的 变化,就如河流中被一块岩石阻挡或是类似的 情形。不识庐山真面目,只缘身在此山中。当你置身其中,你总是很难看清整件事情的 面目。”

迈耶指出,将不同来源的 数据进行对比时可能会存在一些问题,比如近期的 一些数据中都没有包含科普世界杯这一星 际云团中的 原子与太阳来源粒子之间碰撞产生的 弥散紫外荧光的 测量值,相反,其中大多数都是直接对氦原子的 浓度进行了测量。他建议我们如果可以重复1972年的 观测,对今天的 这种荧光现象再次进行观测并将这两个结果进行对比,这样的 做法将会很有价值。(晨风)