太陽系在星際空間中的真實運動軌跡,你見過嗎?

2021-01-09 騰訊網

在星際空間中太陽系的真實運動軌跡:

點擊播放 GIF 0.0M

之前的工作表明,太陽在穿過星際空間時,和其他星系一樣,太陽風會使太陽背後有像彗星一樣的尾巴。在星際空間看,太陽是個「散發小哥」。

而最新研究表明,太陽的「髮型」絲毫不亂!

太陽風就是太陽不斷釋放出帶電粒子,流經太陽繫到達海王星的軌道。日球層是太陽風和太陽的磁場,作為保護太陽系的泡沫,使它免受宇宙射線的傷害。日球層橫跨230億英裡(370億公裡),太陽帶著整套「裝備」,穿過星際空間。

儘管先前的工作表明,太陽在穿過星際空間時,它有像彗星一樣的尾巴,一直伸展到太陽系後面。而最新的研究表明:太陽的日球層(Heliopause),也就是它的磁場下的泡沫,延伸到海王星和冥王星之外,它的形狀應該是圓形的,並非展開像一顆彗星的尾巴。

希臘雅典科學院的空間科學家、該研究的第一作者科斯塔斯·戴安納斯在報告中說:「日球層不是一個很長的、像彗星一樣的尾巴,這個大致泡沫形狀的日球層,是由比過去預期的強大得多的星際磁場、以及粒子之間的壓力、日球層外部區域的磁壓力(稱為日鞘)的比值很高而形成的。」

新的研究工作,結合了美國宇航局卡西尼號任務(目前正在環繞土星)的數據,及該機構的星際邊界探測器(IBEX)的觀測——檢測從一個地球之上的偏心軌道反彈回來的粒子。研究人員還結合了旅行者1號宇宙飛船——第一個且唯一進入星際空間的人造物體,以及旅行者2號——即將成為第二個進入星際空間的人造物體的數據。兩個宇宙飛船都已進入日鞘——日球層外緣附近的區域,太陽風碰到星際介質時,在此區域就會減速和放緩。

研究人員發現,在卡西尼號原本為捕獲被困在土星磁場中的離子的儀器,也可用來捕獲從日球層遙遠的邊界反彈回來的中性粒子。當離子(帶電粒子)到達日球層的邊緣,它們能夠同外面的中性氣體原子交換電荷,它們有時會飛回內部作為快速中性原子,這也是IBEX以前用來調查日球層的一種機制,研究人員寫道。

天文學家觀測到其他恆星系統背後像彗星一樣的長尾,看起來,太陽系可能就是以相似的結構運行。但新的研究表明,太陽不是這樣運行的。從左上方看,順著逆時針方向,這些恆星系統是獵戶座、BZ凸輪和鯨魚星座中的薴藁增二。

因離子需要旅行很遠距離,才可到達太陽系的邊緣,它們需要數年才可反彈並返回。因此,在太陽11年周期中太陽風的變化要經過很長時間的延遲才可有所反應。研究者比較了反射回來的信號,發現從兩端反射回來的粒子好像只需要兩到三年返回,雙端都匹配了它們反映的太陽活動周期的部分。這一發現表明,日球層的鼻子和尾巴彼此距離相等。

約翰·霍普金斯大學負責旅行者號和卡西尼號任務的科學家、論文合作者之一湯姆·克裡米吉斯在報告中說:「倘若日球層伸出如同彗星一樣的尾巴,我們覺得太陽活動周期的模式會出現在中性原子測量之後,」可太陽有像彗星一樣很長的尾巴科學家們並沒有發現。

研究人員在一份報告中說,令人驚訝的是這個圓形的形狀,因為他們已經看到其他恆星有著彗星一樣的長尾。可在這種情況下,研究人員提議,或許星際磁場可以強大到足以推動太陽保持泡沫狀。

旅行者號以及美國宇航局華盛頓總部IBEX項目科學家阿瑞克·波斯納在報告中說:「旅行者1號和旅行者2號、卡西尼號任務和IBEX提供給科學界的數據,給研究離太陽十分遙遠的太陽風提供了重要支撐」。

「隨著我們繼續從日球層的邊緣收集數據,將會更好地理解星際邊界——它可以幫助保護地球環境免受宇宙射線的傷害,」波斯納說。

—— 分享新聞,還能獲得積分兌換好禮哦 ——

相關焦點

  • 你還以為太陽系是扁平的?太陽系真實模擬運動軌跡圖其實是這樣的
    太陽系是銀河系中一個很普通的恆星系,因為在銀河系中至少存在1000億個樣的恆星系,太陽系只不過是1000億大家族中一個普通的一員,但是太陽系也是獨特的,因為就目前為止只有在太陽系中發現了生命和文明,太陽系能夠誕生出生命得益於它獨特的構造,從教科書上我們可以知道,太陽系的大體結構是中間是太陽
  • 地球在宇宙中的真實運動軌跡是怎樣的?複雜程度超乎想像!
    然而,地球在宇宙中的運動非常快,甚至從某種意義上來說,已經超光速了,而且運動方式非常複雜。那麼,地球在宇宙中的運動方式是怎樣的呢?地球的運動速度到底有多快?作為太陽的行星,地球繞著太陽公轉,平均運動速度為每秒30公裡,繞行一圈的時間為1年。從太陽系的角度來看,地球環繞太陽運動的軌跡為一個近似的圓形。但要放眼銀河系,地球的運動就不是這麼簡單了。
  • 太陽系中發現新的星際高速公路
    據《科學進展》上發表的一篇論文,天文學家已經發現了一條貫穿太陽系的新的「星際高速公路」,它可以在未來加快太空飛行器從地球到太陽系遙遠部分的旅行時間,並監測和了解可能與地球碰撞的近地物體。  美國加州大學聖地牙哥分校的研究人員研究了太陽系中各種天體的軌道,並計算出它們如何相互配合和相互作用。
  • 天文學家在太陽系中發現新的星際高速公路
    據《科學進展》上發表的一篇論文,天文學家已經發現了一條貫穿太陽系的新的「星際高速公路」,它可以在未來加快太空飛行器從地球到太陽系遙遠部分的旅行時間,並監測和了解可能與地球碰撞的近地物體。美國加州大學聖地牙哥分校的研究人員研究了太陽系中各種天體的軌道,並計算出它們如何相互配合和相互作用。
  • 按彗星軌跡,太陽系中存在第二平面,有可能是彗星的「第二家園」
    黃道平面不是太陽系中唯一的平面,按彗星的軌跡,存在第二平面-空黃道平面 正如你現在所看到的,太陽,月亮,其他行星在宇宙中幾乎都以同樣的軌跡運轉。彗星就是另外一個存在形式了。當他們最初開始吸附了黃道平面上其他所有物質而形成時,他們與外部其他行星的重力相互作用促使他們形成了本質上隨意的形狀繞太陽運轉。
  • 別再被天體模型限制你的思維,來看看太陽系真實的樣子
    我們地球所處的星係為銀行系中的太陽系,太陽系包括我們現在已知的八大行星( 水星、進行、地球、火星、木星、土星天王星、海王星)、5顆已經辨認出來的矮行星(冥王星、鬩神星、鳥神星、妊神星、穀神星)還包括至少170多顆衛星之外還有數以億計的小天體。
  • 太陽系中發現新的星際高速公路從木星旅行到海王星僅需十年
    原標題:太陽系中發現新的星際高速公路從木星旅行到海王星僅需十年據《科學進展》上發表的一篇論文,天文學家已經發現了一條貫穿太陽系的新的「星際高速公路」,它可以在未來加快太空飛行器從地球到太陽系遙遠部分的旅行時間,並監測和了解可能與地球碰撞的近地物體。
  • 星際訪客到來,穿越太陽系,有什麼驚喜?
    根據一周的觀察結果,歷史上第二個星際天體「到訪」了我們太陽系。但是這個新的「到訪者」與第一個星際穿越天體「奧陌陌」有什麼不同之處呢?自從天文學業餘愛好者鮑裡索夫在第一次發現彗星C/2019 Q4(鮑裡索夫)後,科學家們都期望能對它有更多的了解。後續的觀察結果明確地證明它的軌跡起源於外太陽系。
  • NASA宣布:旅行者2號已離開太陽系,將進入星際空間!
    NASA宣布:旅行者2號已離開太陽系,將進入星際空間!據外國媒體報導,旅行者2號現在已經離開了太陽系,科學家們認為旅行者2號就和之前的旅行者1號一樣這項空間探測器正在穿過太陽系,進入未知的宇宙當中,現在的旅行者2號距離太陽大概在119個天文單位遠。
  • 真實的太陽系行星運動更神奇
    我們被教科書太陽系運行配圖誤導了麼?在我們的常見課本中,太陽系的8大行星圍繞太陽運轉的配圖一般是下圖這樣。而真實的行星運動,並不在一個圍繞恆星的固定盤面上。從中可以看出,它們整體在宇宙中穿梭,包括木星自身也在運動穿梭。聰明的你可能立馬就想到是不是8大行星也是類似的方式運動呢?沒錯!下面這張就是太陽系行星繞太陽轉動的粗略模擬畫面。太陽系整體在宇宙中穿梭。
  • 發現來自太陽系外的彗星,本來就是從太陽系跑出去的!
    ,有些本來就是從太陽系跑出去的!日本國家天文臺(NAOJ)的天文學家,分析了兩個永遠離開太陽系的天體路徑,並確定它們很可能也來自太陽系以外。這些結果提高了我們對外太陽系和更遠星際空間的理解。並不是所有彗星都沿著封閉的軌道繞太陽運行,有些在飛向星際空間之前高速穿越太陽系,再也不會回來。雖然計算這些彗星的去向很簡單,但確定它們來自哪裡就更難了。
  • 太陽系的「後院」裡有黑洞嗎?
    編者按:黑洞是現代廣義相對論中,存在於宇宙空間中的一種天體。黑洞的引力極其強大,使得視界內的逃逸速度大於光速。銀河系中存在黑洞,那麼,我們所處的太陽系中有黑洞嗎?第九大行星會是黑洞嗎?距離地球最近的黑洞有多近?本文作者Dennis Overbye,原標題為" Is There a Black Hole in Our Backyard? ",希望對您有所啟發。
  • 神秘的星際訪客
    張韻/國家天文臺迄今銀河系中自轉最快恆星,紅五星是該星,黃色圓是太陽。國家天文臺供圖數值模擬得到的奧陌陌。張韻/國家天文臺如果你是因為外星人或外星文明,而對天文產生了興趣,那麼,這個叫「奧陌陌」的小傢伙,或許能在一定程度上滿足你對天文探索的諸多想像。
  • 吳孟達強勢空降《星際艦隊》帶你衝出太陽系拿下星際
    他是《賭聖》中的黑面蔡,是《少林足球》中的教練明峰,是《逃學威龍》中的臥底曹達華,是《大話西遊》中的二當家豬八戒,和「喜劇之王」周星馳的多次合作,也讓人們對他印象更為深刻。儘管吳孟達配角戲居多,但他仍然憑藉著紮實的功底、入木三分的演技坐實了「黃金配角」的名號,成為影視界的一棵常青樹。
  • 太陽系外漫遊——銀河系的星際地圖① | 觀天者說
    來源標題:太陽系外漫遊——銀河系的星際地圖① | 觀天者說 大家好,我是中科院國家天文臺的王匯娟,今天,讓我們一起來漫遊銀河系!飛出太陽系,便進入銀河系的星際空間。
  • 《三體》中的四支星際艦隊
    對於對手的攻擊概率和軌道進行計算,同時修正艦隊軌跡,這才讓三體人擁有了星際航行的能力。 人類太陽系艦隊 人類太陽系艦隊是在人類「大低谷」後建造的第一代星際艦隊,艦隊共有大約2000艘星際戰艦,戰艦群分為三大戰鬥群,為亞洲戰隊、歐洲戰隊、美洲戰隊。
  • 太陽系是否曾發生過星際戰爭?結果科學家或顛覆你的認知
    太陽系作為一種高級的智慧生物,人類的非常明顯還有一個特點,那就是他們有強烈的好奇心,人類希望在所遇到的一切事物中找到明白,這也是推動人類文明進步的主要源動力,好奇心一直驅使著人類去探索一切奧秘,而宇宙中隱藏著許多奧秘,因此宇宙在古代就成為人類探索的焦點,人類沒有能力去探索宇宙,自20世紀代以來,人類空間技術飛速發展將人類探索的範圍從地球擴展到了宇宙
  • 彗星軌道和行星的一樣嗎?
    (圖注)根據2017年10月19日及其後的觀測資料計算的星際小行星A / 2017 U1的標稱軌跡。注意到行星的不同軌道(快速和圓形),柯伊伯帶天體(橢圓和大致共面)以及這顆星際小行星。圖片版權:Tony873004 of Wikimedia Commons當你研究行星在我們太陽系中的軌道時,正確的答案是幾百年前給出的:首先由克卜勒運動定律描述,然後由牛頓萬有引力定律導出。但是彗星都是來自太陽系及以外遙遠的地方,都不會以相同的幾乎是圓形的橢圓形移動,這是為什麼呢?為什麼彗星在拋物線軌道上繞太陽運行,而不像在橢圓軌道上運行的行星?
  • 太陽系的首位星際旅客,困擾3年的起源之謎,或許有了結論!
    太陽系的首位星際旅客,困擾3年的起源之謎,或許有了結論!2017年,太陽系誤闖入一個不速之客,它就是奧陌陌。它的外觀與人造飛船格外相似,乍眼看上去更像一個茄子,因引力加速度太過奇怪,一直被抹上一層神秘的面紗,它算是太陽系中唯一的星際旅客了,誰也不知道它的真實由來。曾經有人一度懷疑奧陌陌是外星人的傑作,因為它完全不像是人造物,也不是一個自然天體。儘管科學家付出無數的努力,想要否定這種說法,卻無能為力,時至今日都沒有給出一個合理的解釋。
  • 旅行者2號為人類傳回了太陽系邊緣的數據,科學家看到後高興不已
    而當人類走出地球的那一刻,首先想到的一個問題是:人類在宇宙中是孤獨的嗎?外星文明存在嗎?其實這個問題,在人類走出地球的那一刻已經明白了,大部分的人們都相信外星文明是存在的,而對於宇宙學家,天文學家來說那更是不用懷疑的。外星文明在宇宙中大概率是存在的,想要讓這種猜測成為現實,我們就需要真正搜尋到外星文明存在的證據才行。