美探测器首次发现来自太阳系外宇宙粒子(转)

http://tech.sina.com.cn/geo/space/news/2012-02-03/08051082.shtml

2012年02月03日 08:05

　　新浪环球地理讯 北京时间2月3日消息，据美国国家地理网站报道，科学家们近日宣布，一颗美国宇航局的探测器有史以来第一次直接探测到了来自我们太阳系之外的粒子。这一发现不仅首次让我们有机会一窥所谓的“恒星际介质”——也就是存在于恒星之间广袤空间中的物质，同时也让我们更加了解我们所处的这片小小空间区域。
　　“星际边界探测器”(IBEX)是美国宇航局于2008年发射的一颗旨在描绘太阳系边界的探测卫星，其围绕地球运行的轨道非常特殊，远地点距离地球超过32万公里，几乎相当于地月距离的3/4。在这样的距离上，它将得以获取来自恒星际空间的氢，氧和氖等粒子样本。
　　大卫·麦克康麦斯(David McComas)是IBEX项目组负责人，在本周二召开的一次美国宇航局会议上，他表示：“我们很高兴能首次获取对太阳系外物质的直接观测数据，这些物质不属于我们所在的太阳系或我们所生活的这颗星球，而是我们太阳系的外部空间，属于银河系的其它部分。”他说：“我们认为这是非常重要的数据，所有这些被测量到的元素种类都是构成恒星，行星和我们人类本身的基本化学元素。”
　　240亿公里外的一杆进洞
　　自从2008年发射升空以来，IBEX探测器一直在试图对太阳系的边界，即所谓“日球层”进行测量。这是太阳风在银河系空间中吹出的一个巨大“气泡”，太阳风实际上就是一股带电粒子流，它们不断从太阳出发，向四面八方高速扩散开去。日球层的边界比地球到太阳的距离远100倍以上，它阻挡住来自宇宙空间的致命射线，保护者我们地球上的生命。
　　日球层之所以可以做到这种保护，是因为日球层和它附带的强大太阳磁场会将来自宇宙深处的带电粒子屏蔽住。这些粒子是宇宙中超新星爆发产生的，它们在恒星际空间四处扩散，速度高达每小时5万英里(约合8万公里)。
　　然而恒星际空间冲击太阳系的粒子中有大约一半是电中性的，这些粒子就可以基本不受阻挡地进入太阳系内部。一部分这种电中性粒子：氢原子，氧原子和氖原子于是便可以长途跋涉抵达地球附近的空间并被IBEX卫星探测到。麦克康麦斯说：“我喜欢将这种探测比作240亿公里外的一杆进洞。”
　　太阳系拥有更高的氧原子密度？
　　对于这些最新IBEX数据的分析包括将这些太阳系外来源粒子中的氧原子/氖原子比例和太阳系本地的这一比例值进行对比。分析结果显示我们太阳系内部空间较之太阳系外恒星际空间似乎拥有更高的氧原子丰度。
　　这一结果或许暗示我们的太阳系最初形成于一个氧原子丰度较高的宇宙区域，后来才迁移到现在的位置。或者还有另一种解释，那就是恒星际空间的大量氧原子被封存在了细小的尘埃和冰粒等星际介质当中。
　　IBEX同时还对恒星际空间的星风速度进行了测量，结果显示其速度比先前的纪录慢了大约每小时1.1万公里。结合先前对星际云团——即那些延伸达数光年的稀薄气体和尘埃云数据的分析对比，科学小组可以更加精确地确认我们太阳系在宇宙中的位置。
　　银河系中存在众多巨大的低密度星际云团。数据显示，我们的太阳系似乎位于其中一个这种云团的边缘，并且我们将在未来数千年内将离开这个云团的范围。
　　西斯·瑞德菲尔德(Seth Redfield)是美国康涅狄格州卫斯廉大学的天文学家，同时也是IBEX项目科学家。他说：“很高兴我们可以确认我们的太阳系和一个星际云团结构之间存在联系。这让我们第一次得以将太阳放入一个更大背景中进行观察。”
　　他说：“了解我们在这一星际云团中的位置是非常重要的，因为日球层结构会随着我们在星际云团的内外部位置差别而发生相应改变，而这种改变将直接影响到这一结构为我们屏蔽致命宇宙射线的效能。”(晨风)

(下图来自NASA官网)