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大驚訝!NASA IBEX探測器在太陽系外緣並沒找到弓形衝擊波

多年來,科學家一直以為,當整個太陽系穿過星際空間在其中移動時,太陽圈的前面,就好像噴射機突破音障時形成音爆一樣,最前端是由一層弓型衝擊波打著頭陣。出人意料,NASA IBEX號探測衛星最新發現竟然是,太陽圈在星際空間的移動速度恐怕是過慢了,導致弓形波並未形成,取而代之的倒不如說 – 比較像是幅度和力道較為平緩許多的-尾流(wake)。

主持相關研究的研究員表示,過去在許多觀測中我們看到恆星行進時,最前端都有弓型衝擊波,然而該團隊最新的發現是,放在整個互動之下看來,太陽的速度並未達到形成弓形衝擊波所需的門檻臨界值,因此,反倒像是滑行於水中的船在船頭位置會形成的尾流,似乎還能更加傳神地描繪位於太陽圈前方所發生的情景!

從IBEX回傳的資料有助於研究人員找到更多太陽系附近星際磁場的強度資料。根據IBEX數據顯示,太陽圈實際上是以大約83,000公里的時速移動通過本地星際雲,這比原先估計每小時慢了約有11,000公里,因為這樣的速度和力道均不足堪稱為「弓形衝擊波」,所以,換言之,弓形波失蹤了。

另一方面,星際介質的磁性壓也帶來一些影響。無論IBEX資料或早期的探險家太空船,兩者的觀測結果都表示,以附近星際介質的磁場強度來看,需要更快的速度才能產生弓形衝擊波。在兩個因素相結合之下,結論是:弓型波極不可能形成。

這個觀測結果,也和先前ESA的CLUSTER計畫所得,認為弓型衝擊波應該「相當淺薄」的結論相符合(參見相關新聞

IBEX研究團隊除了根據回傳的觀測資料加以分析計算以外,並也將這些資料與模型和數值模擬結合,以推斷得出一個弓型衝擊波所需的必要條件有哪些,目前,兩組獨立團隊的球型模型分析結果,也是彼此一致。

這些新發現會使我們對太陽圈的認識帶來什麼重大改觀嗎?IBEX人員表示,現在說這些最新資料對於太陽系的太陽圈具有什麼意義還言之過早,長達數十年來,科學家已經進行了含有弓型衝擊波條件在內的各種假設場景的研究,現在必須先將新資料套入、研究重做才行。截至目前為止,我們已經知道宇宙射線如何包圍太陽系、太陽系在星際宇宙間如何前進、兩者之間的交互作用如何進行,這對人類的太空旅行而言,都是至關緊要的知識訊息。(Lauren 譯)

圖片說明:太陽圈是太空裡的一塊區域,在這個區域裡主要受太陽所支配。地球和其他行星都被包覆在這個蠶繭狀的泡泡中。太陽風由太陽表面吹出,在這種時速有幾百萬公里的充氣和推動下,泡泡狀的太陽圈向前穿過星系。二十多年來,研究人員一直以為太陽圈前面有一層「弓型衝擊波」(bow shock)打頭陣,就好比噴射機突破音障(sound barrier)時所形成的音爆(sonic boom)。NASA IBEX號探測器的最新發現是,太陽圈在星際空間移動速度過慢,弓形波並未形成。

資料來源:中研院天文網 [2012.05.18]

轉載自台北天文館之網路天文館網站

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