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太阳系边缘遭原因不明的扰动:有什么东西闯进来了?

原创 星空天文 星空天文 2022-10-28 06:45 发表于浙江

发生了某种理论无法解释的“不对称”事件。

Message From an Old FriendHans Zimmer - No Time To Die (Original Motion Picture Soundtrack)
太阳系、日球层、日球层顶和星际空间。NASA / JPL-Caltech

太阳系的边缘发生了理论无法解释的怪异现象。该现象发生在日球层(heliosphere)和星际介质的交界处。通常来说,此处的现象能够通过理论进行预测,而这一次却不行。

日球层指的是将整个太阳系包裹在内的一个气泡状结构,主要由太阳风(太阳产生的高能粒子流)推动形成。日球层边缘处,与星际介质(分布在恒星际空间中的物质)相邻的部分,则被称为日球层顶(heliopause),怪异现象就发生在日球层顶。

日球层顶是动态的,其形态会发生变化。太阳风和星际介质会在两侧推动日球层顶,使其像拔河一样往复移动。所以日球层顶会发生变化并不出人意料。科学家还根据数据,建立了一个理论模型。根据这个模型,可以对日球层顶的变化进行预测。

但最新的研究发现,日球层顶在某一时段内发生的变化却与理论的预测相矛盾。科学家发现,日球层顶在2014年的几个月中,曾一度产生了超过常值的高能中性原子发射线,表明那里发生了某种原因不明的“不对称”事件。

随后研究人员还在旅行者1号和旅行者2号的数据中发现,日球层顶的形态曾经在极短的时间内发生过显著变化。

这或许可以说明,为什么这两枚探测器进入星际空间的时间有巨大差异。尽管升空时间前后只差了一个月都不到(旅行者1号1977年8月20日升空,旅行者2号1977年9月5日升空),但它们进入星际空间的时间却相差了6年(旅行者1号于2012年进入星际空间,而旅行者2号2018年才进入)。

目前已无探测器可以为我们带来更多更新的一手数据,因此这一发生在遥远太阳系边缘的怪异现象本质究竟是什么,可能还需时日才能揭晓。

参考
Oblique and rippled heliosphere structures from the Interstellar Boundary Explorer
https://www.nature.com/articles/s41550-022-01798-6

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