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星际空间(长达40年的星际空间)

  • 职业人才
  • 2024-02-26 15:00
  • 龙泉小编

来自近地空间12颗卫星的新数据,终于解开了一个关于星际空间“幽灵磁场”的40年谜团。发表在《地球物理研究快报》期刊上的一项新研究发现,来自太空岩石碎裂的细微尘埃正乘着太阳风经过卫星,卫星探测到细小碎片云是该星际空间区域磁场临时变化的原因。如果这一发现是正确的,还指出一种新方法来研究太阳系中非常大的领域,比如小行星和行星与非常微粒子之间鲜为人知的相互作用。

星际空间(长达40年的星际空间)

在其他方面,可以帮助解释太阳和其他恒星是如何清理星际家庭的。主要作者、中国珠海中山大学的行星科学家赖海荣(音译)解释:“这一事件之所以重要,不仅是因为它在一个场合被这么多卫星观测到,还因为它从星际空间一直追踪到了地球磁鞘。磁鞘是弓形激波背后形成堆积的太阳风,也就是风与地球磁场相遇的区域。在这两个空间环境中看到磁力事件,让科学家们的尘埃模型得到了检验。

幽灵磁场之谜

这个谜团始于1982年,当时在金星附近行星际空间中的航天器配备了一个磁场传感器,称为磁强计,探测到了该星际空间区域磁场长达12小时的变化,磁场变化无法解释,因为没有明显的原因。新研究的合著者、加州大学洛杉矶分校的行星科学家克里斯托弗·罗素还记得这一事件说:磁力仪探测到磁场开始上升,然后变得越来越强,然后下降并趋于平坦。

星际空间(长达40年的星际空间)

还以为是彗星经过呢,但那是完全错误的。在那之后的几年里,罗素和其他科学家用宇宙飞船记录了更多这样的磁性事件,持续时间从几秒钟到12小时不等,然后提出了一个假设,即它们是由磁化尘埃云在太阳风中冲浪造成的,那就是这些尘埃粒子由太空中的岩石碰撞而成。碰撞撞碎了岩石,留下了足够小的尘埃颗粒,它们可以被来自太阳紫外线辐射轰击和电离。

星际空间(长达40年的星际空间)

一旦它们被电离,这意味着它们得到了电荷,就能受到太阳风中带粒子的影响。然后,尘埃可以被太阳风拖着走,逐渐加快速度,就像冲浪者捕捉波浪一样。只要尘埃比太阳风慢,尘埃颗粒就会对磁场造成凹陷,这就是航天器磁强计探测到掠过磁场。罗素说:我们很难找到证据来说服每个人这是正确的。为了测试这个模型,索了卫星磁力仪的数据记录,以寻找其他事件。

星际空间(长达40年的星际空间)

新研究发现是2018年1月16日的一次事件,被十几个航天器探测到。但更好的是,尘埃云从星际空间进入地球的磁鞘,这更能揭示问题。研究的假设是,在地球磁弓激波的上游,太阳风比尘埃快,并拖着较慢的尘埃随之而来。然而,在弓形激波的下游,太阳风变慢了,而尘埃却没有。这两个角色颠倒了过来,尘埃将太阳风拖入了磁鞘。

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通过比较12颗卫星在上游和磁鞘内的磁场变化,科学家们可以检验这一假设。研究发现,在这两种空间环境中,磁场变化的模式都符合电离尘埃假说。除了解开这个谜团,新观测还提供了对太阳系中中性物质(如岩石、小行星和行星)和带电物质(如等离子体)行为的洞。此前科学界并没有真正考虑中性岩石和等离子体之间的界面,当粒子足够小时,这种中性物质就会带电,并受到太阳风的影响。

星际空间(长达40年的星际空间)

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