太阳系边缘有一堵“墙”?(图)



太阳系边缘有一堵“墙”?(图片来源:维基百科)

美国太空总署(NASA)“新视野号”探测器在飞越冥王星后,现在已逐渐接近太阳系边境,NASA团队最近报告探测器捕捉到一种紫外光,很可能就是来自边境巨大氢墙的散射作用,与30年前航海家1号探测器的遭遇相匹配。

大约30年前,美国宇航局的航海家1号和2号宇宙飞船首次探测到这堵墙,而现在新视野号发现了新的证据。这篇论文发表在地球物理研究快报上。该论文的作者,科罗拉多西南研究院的Leslie Young博士在接受采访时说:“我们看到了太阳系和银河系之间的界限。”

目前天文学界认为,太阳系的边境是日球层顶(heliopause),此处为太阳风终止吹拂之处,也是从太阳系进入星际空间的起点,边界与太阳的距离是地球与太阳距离的百倍以上。

太阳风是太阳向外喷出的带电粒子流,从宇宙放眼看向太阳系的话,太阳风就好比在星际物质中形成了一个“大气泡”,称为日球层(或太阳圈),而这个大气泡的最外边界就是“日球层顶”,为太阳风与星际物质压力达到平衡的位置。

由于星际空间中不带电的氢原子在与太阳风粒子碰撞时应该减速,因此天文学家相信日球层顶边界会堆积出一道巨大“氢墙”,以独特方式散射来自外层空间的紫外光,最早看过这种紫外光散射迹象的探测器是航海家1号与航海家2号。

鼎鼎大名的航海家1号(Voyager 1)是目前距离地球最远、也是第一个冲出太阳系进入星际空间的人造飞行器,途中借助几次行星引力加速,使其飞行速度比现有任何一个飞行器都还要快些。

30年前,航海家1号与航海家2号都曾回报过看见天文学家长期寻找的“氢墙”,但由于之后便与地球失去联系,天文学家无从获取更多数据验证;新视野号(New Horizons)身上携带的仪器则比航海家家族还要厉害灵敏许多,现在它也回报了可能碰到氢墙的线索。

新视野号为NASA旨在探索冥王星和古柏带的太空飞行器,2006年1月19日发射,2015年7月14日飞越冥王星系统开始进入古柏带,是有史以来以最快发射速度离开地球的人造飞行器。最后关闭引擎时,其相对于地球的速度是16.26公里/秒(58,536公里/小时)。

在2007~2017年期间,新视野号7度扫描太空紫外线欲寻找氢墙,收集到的数据支持了航海家1号的观测。不过NASA团队也提出另一可能性,即紫外线可能来自银河系更深处。要确认紫外光究竟来自氢墙散射还是太阳系之外,科学家必须多等一段时日,让新视野号收集更多数据。

接下来,新视野号每年将扫描太空中的紫外线2次,NASA团队希望探测器可以再运作15~20年,好让天文学家确认:如果紫外光接下来一直都没有“褪色”,那便代表光源可能来自更远的太空深处,而不是氢墙散射作用。


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