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银河系中太阳运行时速8.37万公里慢于预期

科普小知识2022-05-01 07:56:46
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年轻的恒星LL Ori运行在猎户座星云中,在其行进方向前方形成一个弧形冲击波。新浪全球地理新闻,北京时间,5月17日,根据国家地理网站上的一份报告,根据美国宇航局飞船的最新数据分析,太阳在银河系中的速度可能低于预期。

美国宇航局的“星际边界探索者”(IBEX)正在绕地球运行,它测量了粒子从距离地球145亿公里的太阳系边界附近的星际空间进入太阳系的速度。当这些测量结果与最新的计算机模型相结合时,IBEX团队发现太阳在太空中的速度约为每小时52,000英里(83,700公里),比最初的估计慢了约7,000英里(11,000公里)。这一发现还意味着,在我们太阳系与银河系其他部分的保护边界附近,可能没有弓形激波区,这是外部高能射线进入太阳系内部的一道屏障。

太阳一直向各个方向发射大量带电粒子,在太阳系周围形成一个茧状的外壳,称为日光层。就像一艘在水中航行的船的船头会堆积起水波一样,科学家们相信,随着太阳在银河空间中运动,并与沿途的星际气体碰撞,新月形弓形激波区域也会在日光层的边界附近形成。

然而,最新的IBEX数据似乎并不支持这一传统观点。它的数据显示,太阳的移动速度比预期的要慢,这意味着太阳系边界附近的外部物质的相对速度比最初认为的要慢25%。这样的速度不足以形成弓形冲击波。这项研究的主要作者,德克萨斯州圣安东尼奥的美国宇航局西南研究所的大卫·麦考马斯说:“到目前为止,所有的太阳系模型和理论框架都包括这样一个弧形的激波结构。”他说:“30年前我就知道了,当我发现这个结构可能不存在时,我感到震惊。”

生命的安全屏障?

麦克马斯指出,没有这种弓形激波结构将会产生重大影响,因为这可能意味着日光层比最初想象的更加活跃。因为来自太阳系外物质的压力小于预期,所以日光层的边界区域没有被压缩,所以强度小于预期,而更强的日光层意味着它可以更好地阻止宇宙射线进入。了解日光层如何作为抵御外部宇宙射线入侵的防御门,将有助于科学家评估其他星球上生命的可能性。

据麦科马克称,一些研究人员认为,成功进入太阳系内部的宇宙射线会影响地球的气候,因为这些高能粒子会电离地球大气中的原子,从而增加地球上的云量,并有助于引发闪电。其他一些专家甚至认为,外层空间的这些粒子可能在地球历史上的生物爆炸和灭绝事件中发挥了作用,因为这些辐射会影响生物体的DNA特征。

康涅狄格州卫理公会大学的天文学家赛斯·雷德菲尔德说,到目前为止,科学界对于宇宙射线对地球的影响仍有相当大的争议。他本人没有参与IBEX项目。然而,关于这些射线的可能影响,雷德菲尔德说:“对我来说非常明显的是,这些宇宙射线将在某些时期对地球产生重大影响,影响地球大气层的演变,甚至地表的生物演变。”

如果是这样的话,正如麦科马克所说,当我们观察一颗行星的可居住性时,我们不仅要考虑液态水的存在,还要考虑其中心恒星提供的辐射保护层的强度。他说:“毫无疑问,宇宙射线屏障问题的答案指向了一些与生命相关的重要问题的核心。”