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NASA旅行家二號 揭太陽系與星際空間交界處面紗

美國NASA旅行家二號探測船穿越我們太陽系最遠地帶的旅程,讓科學家對大家不甚了解的遙遠邊界有了新見解:這個超遠邊界就是太陽能量影響最遠之處,也是星際空間開始的地方。

路透社報導,美國國家航空暨太空總署(NASA)先前宣布,旅行家二號(Voyager 2)2018年11月5日快速進入星際空間,一度接近到距太陽約177億公里之處。

旅行家二號是繼旅行家一號(Voyager 1)後,離開太陽系的第2個人造物體。4日刊登的數篇研究,為這樣的穿越提供一些詳細科學資訊。

旅行家一號與旅行家二號都是在1977年發射升空,目的在執行5年任務。旅行家一號於2012年從不同地點離開太陽系。這兩艘探測船如今正在穿越我們銀河系的星際介質,即填補銀河恆星與行星系統之間廣大空間的較寒冷地區。

從太陽外層大氣不斷噴射的帶電粒子流太陽風,形成包圍太陽系的巨大保護性泡泡太陽圈(heliosphere)。太陽系邊界,即太陽風最遠吹拂之處與星際空間開始的地方,稱為太陽層頂(heliopause)。

研究人員說,旅行家二號的科學儀器在穿越太陽層頂時偵測到電漿密度與磁性粒子的顯著不同。他們又說,太陽層頂似乎比原本預期的還要薄許多。

電漿是繼固體、液體與氣體之後的第4種物質狀態,在太陽系中就像是帶電粒子湯,持續從太陽向外發射並與恆星爆炸等宇宙事件往內發射的星際電漿衝突。

加州理工學院(California Institute ofTechnology)物理學家史東(Edward Stone)告訴記者:「對我們而言,這是令人非常興奮的時刻。」本身也是旅行家專案經理的史東說:「我們將看到從內部磁場到不同外部磁場的轉變,我們一直有出人意表的驚奇發現。」

太陽圈外的電磁交界處,據信是混雜宇宙天氣轉變更顯著之處,不過,愛阿華大學(University of Iowa)為旅行家二號打造的電漿波儀器,偵測到電漿密度急遽上升的現象,很像兩種不同液體相互作用。

愛阿華大學物理學教授格內特(Don Gurnett)說:「想想看一個非常冷的氣團從加拿大下移至美國時形成的一道冷鋒。我們發現非常高溫的電漿從太陽向外發射,遇到星際介質的冷電漿,形成了界線分明的邊界,我對此一點也不意外。」

科學家仍在試圖了解星際風的本質,以及有多少星際風可以滲入太陽層頂,吹到我們太陽系的行星內。

史東說:「我們還有銀河宇宙射線要研究,銀河宇宙射線試圖從外部星際空間進入太陽系。」他指的是在宇宙周圍移動、速度比光速還快的高能原子粒子。他說:「其中只有一部分,僅外部的約30%,能真正抵達地球。」

NASA

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