太阳|科学家首次为日球层边界绘制“肖像画”

据物理学家组织网14日报道 , 科学家首次绘制出太阳日球层边界的图像 , 有助我们更好地了解太阳和星际风之间的相互作用 。
最新论文主要作者、洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家丹·雷森菲尔德说:“多年前 , 科学家就已经为这一边界建模 , 但这是我们第一次真正测量它 , 并制作出它的三维图像 。 ”
日球层是太阳风形成的气泡 , 主要由质子、电子和α粒子组成 , 从太阳延伸到星际空间 , 保护地球免受有害星际辐射的侵袭 , 向星际空间推进的太阳风与向太阳推进的星际风发生碰撞 , 形成了日球层顶 。
【太阳|科学家首次为日球层边界绘制“肖像画”】在最新研究中 , 雷森菲尔德等人使用美国国家航空航天局的“地球轨道星际边界探测器”(IBEX)卫星在2009年至2019年整个太阳周期收集到的数据 , 首次为日球层顶画出了“肖像画” 。
IBEX卫星会探测太阳风粒子和星际风粒子碰撞产生的高能中性原子(ENAs) , ENAs发出的信号的强度取决于和星际风撞击的太阳风的强度 。 太阳风的强度越强 , ENA的数量越多 。
为进行这种测量 , 研究人员使用了一种类似蝙蝠使用的声呐技术 。 他们解释称:“就像蝙蝠向各个方向发射声呐脉冲 , 并利用返回信号在脑海中绘制出周围环境的地图一样 , 我们利用太阳发出的向各个方向传播的太阳风 , 绘制出了日球层的三维地图 , 如此一来 , 我们就能够看到日球层的边界 , 就像蝙蝠使用声呐‘看到’洞穴的墙壁一样 。 ”
雷森菲尔德解释说:“太阳发出的太阳风的‘信号’强度不同 , 形成一种独特的模式 。 两到六年后 , IBEX将在返回的ENAs信号中看到同样的模式 。 之所以需要这么长时间 , 是因为距离太远 。 在面对星际风的方向上 , 从太阳到日球层顶的最小距离约为120AU(1AU指地球与太阳之间的距离 , 约为1.5亿公里) , 而在相反的方向上 , 其距离为350 AU , 作为参考 , 海王星的轨道直径约为60AU 。 ”采访人员刘霞

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