太阳系边缘探测到未知压力?会是什么呢?这仍然是一个有待解决的难题。

旅行者号探测器带回了新数据和新问题。为什么太阳系边缘有不明压力?

美国国家航空航天局(美国国家航空航天局)的天文学家利用旅行者号探测器的数据测量到太阳系边缘存在活跃的波状粒子,并发现我们的天体系统远边缘的压力高于我们的预期。

普林斯顿大学天体物理学家杰米·兰金(Jamie Rankin)表示,研究结果表明,目前还没有考虑到其他一些可能导致压力的因素。

也许,整个粒子群还没有被考虑到。也可能只是比人主动一点。研究人员有许多可能的解释,需要在未来的研究中探索和验证。

虽然新发现本身足够有趣,但是探索它的过程和方式才真正构成了科学研究迷人的一面。

当太阳风形状的等离子体从我们的太阳发出时,它会形成一个“气泡”,我们称之为日光层。在距离恒星6543.8+04亿公里处,随着带电粒子迅速减速到亚音速,太阳风实际上已经耗尽了它的力量。

气泡的边缘被称为太阳风鞘,是带电粒子密度降低、磁场减弱的区域。

在这个杂乱的边界之外,是一个叫做太阳风层顶部的薄壳。在这个区域,等离子雾被太阳细流吹走,当我们的恒星在太空中移动时,被我们的银河系邻居的微妙影响推动。

为了维持这种“暂停”,当地星际空间推入的压力和太阳鞘层推出的压力必须保持平衡。然而,要确切知道它的样子并不容易。我们可以做出模型来估计,但是没有模型比确凿的证据更好。

幸运的是,我们碰巧有两个探测器穿过太阳系的这一部分。看看下面美国国家航空航天局的图片,看看它们是如何组合的。

(图片来自戈达德太空飞行中心/玛丽·帕特·赫里比克-基思)

旅行者1距离我们大约200亿公里,它实际上位于我们认为是星际空间的荒野之外。它的伙伴旅行者2号紧随其后,就在出口的尽头。

他们不能直接告诉我们更多关于这个地区空间压力的信息,但是最近的太阳活动在一个叫GMIR的地方提供了解决这个问题的机会。

兰金说:“这一事件发生的时间非常独特,因为我们在旅行者1刚刚进入当地星际空间后就看到了它。”

“虽然这是旅行者号看到的第一个事件,但我们可以继续查看更多数据,以了解太阳鞘和星际空间中的事情是如何随着时间的推移而变化的。”

太阳活动实际上是对太空的呼喊,它抛出粒子脉冲,在很远的地方咆哮。这叫声在2012年传到了太阳鞘,当时航海家2号正在看和听。大约三个月后,航海家1也感受到了它的影响。

通过观察,研究人员计算出边界处的压力约为267毫帕斯卡,这绝对是我们在地球上感受到的大气压力的极小一部分。

这可能是一个相对较小的挤压,但研究人员仍然感到惊讶。

兰金说:“把以前研究中已知的部分加起来,我们发现我们新的压力值仍然比目前测得的要大。”

该小组还可以计算声波通过这种介质的速度-314公里/秒。或者比声音在我们自己的大气层中传播的速度快1000倍。

还有一个惊喜。声信道的强度起伏和一种明显的被称为宇宙射线的高速粒子趋于一致。每个探测器都以两种不同的方式经历了同样的事情,这为天体物理学家提供了另一个有待解决的谜团。

“试图理解为什么太阳鞘内外的宇宙射线变化不同仍然是一个悬而未决的问题,”兰金说。

旅行者号可能有点老了,但我们很高兴看到它正忙着在太阳系边缘观测。

作者:迈克·麦克雷

无限

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