美國宇航局在星際空間發現了一個奇怪的、無法解釋的邊界層

2018年11月5日,美國國家航空航天局(NASA)的旅行者2號(Voyager 2)宇宙飛船進入星際空間,大約比它的孿生兄弟旅行者1號(Voyager 1)晚了六年。在那裡,它發現了一些全新的、令人困惑的東西,這是它的孿生兄弟從未發現的。

美國宇航局在星際空間發現了一個奇怪的、無法解釋的邊界層

宇宙射線的藝術概念

在過去的一年中,科學家仔細研究了在探測器從太陽的主要影響範圍進入恆星之間的空隙(即星際介質)的過程中,所收集的數據。

這兩個領域之間的邊界被稱為太陽風頂層,是一個動態的環境。這就是銀河宇宙射線,一種來自外星恆星和遙遠星系的高能粒子,撞擊太陽形成的泡泡狀磁屏蔽的地方,它包圍著太陽系。

旅行者號探測器是唯一的人造物體,曾經穿越過這片混亂的太陽和恆星之間的邊界。根據週一發表在《自然天文學》雜誌上的五項新研究報告,雖然這兩個孿生探測器發回了許多類似的觀測結果,但旅行者2號在進入星際介質時遇到了新現象。

美國宇航局在星際空間發現了一個奇怪的、無法解釋的邊界層

圖中顯示了太陽風頂層

例如,據加州理工學院物理學教授愛德華·斯通領導的一個團隊報道,旅行者2號在太陽風頂層外發現了一條此前未知的邊界。

研究人員將該閾值稱為"宇宙射線邊界層",因為它發出信號,表明探針經歷了宇宙射線梯度的偏移,該梯度發生了來自太陽周圍熟悉環境的典型的大範圍外能量和低能粒子的移動。

有證據表明旅行者1號也遇到了其中一個宇宙射線邊界層,但有趣的是,它位於太陽風頂層的內部。

斯通的團隊在研究中說:"在太陽風頂層的兩側似乎都有宇宙射線的邊界層,外層只有在旅行者2號的位置才明顯。在旅行者1號穿越的地點和時間,太陽風頂層外部的宇宙射線邊界層並不明顯。"

目前還不清楚為什麼探測器最終穿過了太陽風頂層兩側的這些邊界層。這可能與旅行者號的不同軌跡有關,旅行者1號離開北半球的太陽風頂層,旅行者2號則離開南半球。

星際空間的邊緣也是一個快速變化的環境,在兩次凌日之間的六年裡,太陽的活動已經減少,這無疑影響了兩個探測器所經歷的情況。

不管怎樣,旅行者1號在穿過太陽風頂層之前就記錄了高能宇宙射線的流入。"我們發現,在旅行者1號上有兩集是與外界聯繫在一起的,"斯通在週四的電話會議上說。"在那種情況下,我們從外面看到了滲漏。"

旅行者2號記錄了完全相反的現象:當它穿越星際空間後,來自日光層的低能粒子增加了。

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斯通在電話會議上解釋說:"我們可以再看一看我們所得到的數據,試圖理解內部粒子開始洩漏的過程……似乎有一個區域就在太陽風頂層的外面,那裡仍然有一些與內部的聯繫。"

這種從太陽風頂層兩側噴出的粒子,突顯出在太陽磁力線邊緣的奇異環境。然而,儘管宇宙射線具有明顯的穿透性,但大多數宇宙射線從未穿過太陽風頂層進入太陽系。

這對地球上的生命來說是一件好事,因為銀河系的宇宙輻射正在傷害生物。因此,更好地瞭解太陽風頂層對確定可能適合居住的恆星系統和太陽以外的系外行星具有重要意義。

旅行者號是第一批將這一重要邊界的直接觀測發回地球的探測器,並將在這一邊界之外度過永恆。希望他們不是最後一批。

圖/網絡

【DAILY MEDIA出品】


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