恒星|太空探索:太阳系以外的神奇世界——“旅行者”号为你揭开秘密( 三 )


虽然一场太阳风暴可以提供有趣的数据 , 但令人吃惊的是 , 太阳风暴似乎对太阳圈气泡的总体大小和形状的影响却很小 。 看来 , 圈外发生的事情比圈内发生的事情对太阳圈的影响要重要得多 。 太阳风随时间的增强减弱都不会对太阳圈气泡产生明显的影响 。 但如果太阳圈气泡进入银河系某区域 , 则所遇的星际风密度的大小会影响太阳圈增大或是缩小 。
但是有关包围和保护着我们太阳系的太阳圈气泡 , 至今仍然有很多问题还未得到解答 , 例如这个由太阳风形成的气泡是宇宙中特别之现象还是一种模式 。
普洛沃尼科娃说 , 增加对太阳圈的了解 , 就会增加对人类在宇宙中是否为孤独的智慧生命这一问题的认识 。
她说 , “对自己所在星系所做的研究将告诉我们 , 其他恒星系统中生命发展会需要什么条件 。 ”
这在很大程度上是因为太阳风阻挡星际介质进入太阳系 , 也阻止了来自太空深处威胁地球生命的辐射和致命的高能粒子(如宇宙射线)的撞击 。 宇宙射线是来自太空 , 接近光速的带电高能次原子粒子 。 当发生恒星爆炸、星系坍缩成黑洞以及其他灾难性的宇宙事件时 , 就会产生宇宙射线 。 在我们太阳系之外的星际空间充满了不断喷射的高速次原子粒子 , 对一个缺乏保护的星球 , 其威力將造成致命的辐射破坏 。

普林斯顿大学太阳物理学研究员、也是第一个根据旅行者号收集的星际数据撰写博士论文的科学家杰米·兰金(Jamie Rankin)说 , “旅行者号数据明确地告诉我们 , 其中90%的宇宙辐射被太阳过滤掉了 。 如果没有太阳风的保护 , 我不知道我们人类是否还能生存 。 ”
美国太空总署(Nasa)另外三个太空探测器很快将进入星际空间 , 加入旅行者号的行列 , 不过其中两个探测器因为已经耗尽了能量 , 不再传送数据回地球 。 在太阳圈的巨大边界上 , 这些微小的点只能提供有限的信息 。 幸运的是 , 更广泛的观察可以在离我们地球之家较近的空间进行 。

太空总署2008年发射一枚绕地球运行的微型卫星“星际边界探测器”(Ibex) , 用来绘制太阳圈与星际空间相接的边界图 。 Ibex探测到从星际边界喷射而来被称为“高能中性原子”的粒子带 。
【恒星|太空探索:太阳系以外的神奇世界——“旅行者”号为你揭开秘密】兰金说 , “你可以把Ibex测绘想象成某种测量恒星视向速度的‘多普勒雷达’ , 而旅行者号就像地面气象站 。 ”兰金使用来自旅行者号、Ibex和其他方面的数据来分析较小规模的太阳风暴 。 她目前正在根据2014年开始的太阳风暴数据撰写一篇论文 。 已经有证据表明 , 旅行者1号越过太阳圈边界时 , 太阳圈正在缩小 , 但旅行者2号越过边界之时 , 太阳圈却在扩大 。
她说 , “这是一个相当动态的边界 。 Ibex的3D图竟捕捉到这一发现 , 实在了不起 , 这让我们能够同时追踪到事件发生时旅行者号当场的反应 。 ”
Ibex揭示了太阳圈边界究竟有多活跃 。 Ibex第一年发现了一条巨大的高能中性原子带蜿蜒穿过太阳圈边界 , 这个中性原子带会随时间变化 , 在短短6个月时间一些特征会出现和消失 。 这条带状区域位于太阳圈层顶的前端 , 在这里太阳风粒子会被星系磁场反射回太阳系 。
但是旅行者号的长征故事还很漫长 。 虽然两个航天探测器已经离开了太阳圈(日球层) , 但仍然在太阳的势力范围之中 。 例如 , 用肉眼仍能够看到太阳的光 , 认得出太阳 。 而且我们太阳的引力也远远超出了太阳圈 , 能够拉住一个由冰、尘埃和太空碎片组成的非常稀疏而巨大的球体云团 。 这个云状天体称为奥尔特云 。
尽管漂浮在遥远的星际空间 , 奥尔特云中的物质仍然围绕太阳运行 。 虽然太阳系一些彗星即来自奥尔特云 , 但发射探测器到3千亿到 1万5千亿公里的奥尔特云 , 也实在是太遥远了 。
这些极其遥远的天体 , 自从太阳系形成以来就几乎没有改变过 , 它们可能掌握着行星如何形成 , 以及生命为何能够在我们的宇宙中出现等这一切问题的解答之钥 。 随着每一波新数据的出现 , 也随之出现新的谜团和问题 。
普洛沃尼科娃说 , 可能有一层氢气覆盖了部分或全部的太阳圈 , 其对太阳圈的作用尚未被破译 。 此外 , 太阳圈似乎正在穿越银河系中一个由远古宇宙事件遗留下来的粒子和尘埃组成的星际云团 , 即天文学所谓的本星际云团 。 本星际云团对太阳圈边界 , 以及生活在其中的我们地球生命有何影响 , 也仍然有待研究 。