太阳系|太阳系原来长这个样?科学家最新绘制的日球层,外形诡异像羊角包( 二 )


Opher介绍说:pick-up ions比其他的粒子温度要高 , 这是检测它们以及日球层形状的关键 。 他们的主要工作就是将它们与其他太阳风粒子分开 , 然后建立起一个3D模型来 。 结果令人震惊 , 他们绘制的日球层形状十分诡异 , 甚至有点不伦不类 , 但他们相信 , 这就是太阳系的真实模样 。 我们很难形容它到底是什么形状 , Opher等人也只是近似地描述它是羊角包的形状 。
(图片说明:更新后的日球层形状 , 白线是太阳磁场 , 红色为星际介质的磁场)
Opher指出 , 由于pick-up ions占据了主导地位 , 所以原本的形状几乎是完美的球形 。 但是 , 由于它们很快就脱离了这个系统 , 所以导致瘪了下去 。
这个太阳系日球层的模样不仅仅是形状令人惊讶 , 而且从科学的角度来说也非常重要 , 因为它的存在对于太阳系来说有着巨大的影响 。
在宇宙中 , 到处都充斥着高能粒子 。 它们有一些是超新星爆发产生的 , 有一些是其他宇宙特殊事件或者特殊天体产生的 。 这些质子或者是原子核等粒子都以相对论性的速度在宇宙中穿梭 , 无处不在 , 破坏性极强 。
(图片说明:左图为太阳风的密度 , 右图为太阳风和pick-up ions两种粒子的密度)
而太阳风的存在 , 虽然在一定程度上对于地球来说有时候的确比较麻烦 , 但却保护了我们 , 使我们免受这些宇宙射线的伤害 。 科学家告诉我们 , 日球层能够抵御大约75%的宇宙射线 , 在很大程度上保护了我们 。 但是 , 剩余的射线对我们来说 , 同样是巨大的威胁 。
好在除了日球层外 , 地球的磁场起到了第二道屏障 , 保护了我们 。 可是 , 对于那些脱离了大气层的航天器、探测器及宇航员来说 , 这些射线就成了大麻烦 。 这些射线损坏电子设备已经足够让我们头疼 , 甚至有可能增加宇航员患癌症的风险 。 对于航天事业的人们来说 , 如何抵御这些辐射始终是重中之重的问题 。
(图片说明:超新星爆发是宇宙射线的主要来源之一)
即使是地球大气层和磁场保护下的生物 , 也未必能幸免于高能宇宙辐射之中 。 虽然现在的我们暂时还安全 , 但科学家认为 , 地球也曾经有一段无法庇护生物的历史 。
不过 , 这也不能怪地球 , 其主要原因在于太阳系在银河系中所处的位置 。 持这个观点的科学家认为 , 银河系不同位置的辐射可能会有所不同 , 或者某个时期有超新星爆发 , 就有可能导致地球的灭绝事件出现 。 有些人认为 , 地球上出现过的海洋巨型动物灭绝事件 , 可能就与此有关 , 不过目前尚无定论 。
(图片说明:强大的宇宙射线足以在数亿光年外杀死地球生物)
不仅对于地球生物 , 日球层也影响着我们在太阳系以外寻找生命的参照标准 。 对于那些可能孕育生命的系外行星来说 , 它们也同样面临着宇宙辐射的问题 。 因此 , 它们的宿主恒星所产生的日球层 , 也可以起到相应的保护作用 。 我们需要参考这个数据 , 来约束其宜居带 , 也许有些系外行星虽然温度合适 , 却并不在日球层内 , 同样不太可能孕育生命 。
所以说 , 继续深入了解太阳系的日球层 , 对于我们来说非常重要 。 虽然Opher描绘了新的日球层形状 , 但可以肯定的是 , 这只是我们认识日球层的一个新阶段 , 距离完善相关理论还有非常远的路要走 , 这就有赖于更多专门的探测器出现 。
(图片说明:IMAP艺术图)
根据计划 , NASA的最新探测器星际测绘和加速探测器(IMAP)将会专门研究从日球层边缘来到地球附近的粒子 , 从而实现对日球层形状的绘制 。 大约在2024年 , IMAP就会发射升空 , 验证Opher的理论到底是否准确 。
总之 , 我们必须要清楚日球层到底是如何保护我们免受宇宙射线伤害的 。 如果日球层的保护能力真的会随着太阳系的运动而变化 , 甚至过去的大灭绝事件真的与日球层的保护能力减弱有关 , 那么我们就必须要提高警惕 。 我们要知道下一次会在什么时候发生、如何才能自我保护 。 就算过去真的有生物因此被灭绝 , 相信在科技的作用下 , 人类能够避免这样的灾难 。