神秘的耀眼光帶
美國宇航局2008年10月份發(fā)射了一部星際邊界探測飛船(IBEX),并于近期首次繪制出高清晰度的全天候空間地圖.在圍繞地球轉動過程中,星際邊界探測飛船對數(shù)十億英里外的太陽系邊緣不斷涌現(xiàn)的中性原子進行持續(xù)監(jiān)測,以探尋太陽系與外太空的相互作用.
“IBEX監(jiān)測結果是非常引人注目的,因為這些物質與當前的理論推斷格格不入,跟此前科學家對這片首次發(fā)現(xiàn)的區(qū)域的假設模式也截然不同.”美國德州西南研究院科學家、星際邊界探測飛船首席研究員大衛(wèi)?麥科馬斯說：“我們預計在數(shù)十億英里以外的太陽系邊緣可能會觀測到規(guī)模較小、速度較慢的空間變化.然而,星際邊界探測飛船卻發(fā)現(xiàn)了一條狹窄的光帶,竟然比太空中的任何天體都要明亮兩三倍.”
太陽借助由帶電粒子構成的太陽風,從太陽向各個方向以160-320萬公里每小時的速度吹去,在太陽系周圍布設了一個保護性氣泡,稱作“日球層”.它與冥王星的運行軌道形成一條遙遠的邊界,太陽噴發(fā)出的帶電粒子在這里逐漸消失.它保護著太陽系各大行星不受致命宇宙射線的傷害.太陽系邊緣是太陽風與銀河系其它恒星之間的稀薄氣體碰撞的地方.最新發(fā)現(xiàn)的這條高能光帶處于太陽系日球層的最外部.
遙遠的太陽系邊緣
在日光層的外部,太陽射出的正電荷粒子與星際空間漂浮而來的中性原子相互作用.當這些粒子相碰撞時,中性原子中的電子就會逃逸出來形成離子,而最初的帶電粒子變成了中性.星際邊界探測飛船對這些快速運動的中性粒子進行了精密觀測,實時跟蹤它們在太陽系邊緣的運行軌跡,并籍此描繪出一幅太陽系混沌邊界的高清晰圖像.
“我們正在深入研究太陽系周邊星際介質與日球層的相互作用,這樣一幅太空圖像意義重大.” 新罕布什爾州大學科學家艾伯赫.莫比斯說.
顛覆傳統(tǒng)物理理論
參與此次探索計劃的科學家表示,星際邊界探測飛船繪制的天體圖中的明亮光帶讓他們震撼不已,因為此前任何理論模型都沒有預測到它的存在.
麥科馬斯說：“當?shù)谝淮慰吹叫请H邊界探測飛船拍攝的圖片時,我覺得一定是搞錯了,這太不可思議了!我們花費了很長時間才讓自己確信它是真的存在.”
麥科馬斯于周四簡要介紹說：“這條光帶是受到外部磁場的影響而形成的.它的發(fā)現(xiàn)對于研究星際關系具有重要作用.但是我們尚沒有對星際作用基本原理形成共識,因為新的探索結果與基礎物理學的推斷完全背道而馳.”
旅行者號飛船任重道遠
旅行者號姐妹飛船是美國用于觀測木星和土星的,在完成既定任務之后,美宇航局對兩個深空“旅行者”的任務重新進行了部署,讓其對太陽系行星以外的空間展開探索.
2004年,美國于30多年前發(fā)射的旅行者1號,首次對太陽系邊界進行探索.當太陽噴發(fā)出的帶電粒子碰到來自外太空的中性氣體時,會產生了一種肉眼無法觀測到的震動現(xiàn)象.2007年,旅行者2號也緊隨其后飛向太陽系邊緣.它們以每秒17公里的速度向外高速運轉.隨著這些飛行器對太陽系遙遠邊際的探索,星際邊界探測飛船終于拍攝到最新最全面的天體圖.在今后的數(shù)十年里,旅行者1號和旅行者2號將是科學家對太陽系遠端實施觀測的唯一來源.
“IBEX天體圖最令人震驚之處在于,這條長蛇一樣的狹窄光帶恰好處于兩艘航行者飛船的觀察范圍之間,以至于時至今日才完整地探測到它.”