科學家發現在地球周圍有反物質帶

2021-01-19 宇宙解碼

    科學家近期首次在地球周圍空間探測到一種反物質----反質子粒子構成的狹長條帶。
　　

    這一刊載於《天體物理學通報》的論文中描述的結果證實了之前的理論預測，即地球的磁場能夠俘獲反物質粒子。


　　

    該科學家小組稱他們在地球的範艾倫輻射帶兩個層面之間的區域發現了少量的反物質粒子。但儘管很少，研究人員們相信這些反物質將足以供給未來的反物質推進太空飛船所需。
　　

    這些反物質是由Pamela衛星發現的，這顆衛星的名字Pamela是"反物質-物質探測和輕核子天體物理學載荷"的英文縮寫。該衛星於2006年發射升空，用於研究來自太陽以及太陽系其他空域高能粒子，即宇宙線的本質。
　　

    這些高能宇宙射線能打碎地球上層大氣中的分子，並由此形成大量的自由粒子爆發。很多宇宙射線粒子和它們轟擊大氣分子形成的產物粒子最後都被範艾倫輻射帶俘獲，這個甜甜圈一般的輻射區正是地球磁場俘獲這些粒子的區域。在Pamela衛星的研究計劃中，有一項任務便是在大量的正常物質中搜尋可能存在的極少部分反物質粒子。



    在這份最新發表的論文中，科學家們紀錄道，當Pamela飛臨一個稱之為"南大西洋異常區"的的區域上空時，探測器探測到比常規衰變背景濃度高出數千倍的反質子聚集區。
　　

    小組由此得出結論，這一區域存在類似範艾倫輻射帶的反質子帶。這些反質子被困在磁場帶中，直到它們遭遇正常粒子並發生湮滅反應而消失。
　　

    巴裡大學的亞歷山大·布魯諾(Alessandro Bruno)是論文合著者，他說："這一條帶看來是地球附近最富集的反質子區了。這些受困的反粒子可以通過和正常粒子湮滅而消失，尤其是當它們開始向地球大氣層沉降時就更是如此，因為這裡空氣密度開始就加大，遭遇正常粒子的機會就大大增加了。"他說："而在距離地面700公裡以上空間，這種損失率就會大大降低，從而得以使出現這樣的大批反質子情形成為可能，"


　　

    布魯諾博士表示，這一成果確認了之前的理論預測，即地球附近確實存在反物質條帶。而這些反物質在和常規物質發生湮滅反應時釋放出的巨大能量正吸引著人們，美國宇航局先進理論研究所已經討論了在未來建造由反物質推動飛船的可能性。

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