2013-09-09

擾動我們太陽系的星際風改變了方向

Interstellar winds buffeting our solar system have shifted direction
http://phys.org/news/2013-09-interstellar-buffeting-solar-shifted.html

Sep 05, 2013

科學家(包括 New Hampshire 大學涉及 NASA Interstellar Boundary Explorer (IBEX) 任務的天體物理學家)發現,從星際空間進入太陽系的粒子流,在過去 40 年來很可能已改變方向。

這項發現協助科學家測繪我們在銀河系中的位置,對於理解我們在悠久時間中的宇宙地位 -- 我們來自何處、我們目前正在哪裡,以及在穿越銀河的旅程中我們正往何處去,亦至關緊要。

此外,科學家現在對於星際風(interstellar winds)的本質有了更深入的洞見,那對於我們太陽的日球(heliosphere,環繞我們太陽系的巨大泡泡,同時把有害的銀河輻射阻擋在外)的尺寸、結構與本質有重大的影響。

這些結果,基於橫跨 40 年、來自 11 艘不同太空船,包括 IBEX 的資料,發表在 2013 年九月五日的 Science 期刊上。

"能在這麼短的時間尺度內,發現星際流當中的變化,令人非常驚訝,因為星際雲是天文等級的龐大," Eberhard Mobius 說,UNH 在 IBEX 任務中的首席科學家,也是 Science 論文的共同作者。 Mobius 補充:"然而,此發現也許能教導我們有關這些「雲系」邊緣的動力學 -- 空中的雲系也許會緩慢地隨波逐流、不過邊界通常相當模糊與動態。我們見到的東西或許能解釋這樣的行為。"

來自 IBEX 太空船的資料顯示,中性的星際原子,正從某個與先前觀測不同的方向流入太陽系內。星際原子流經地球的速度與環繞太陽系的星際雲通過太陽的速度一樣,都是每秒 23 公里(每小時 5 萬英里)。

最新的 IBEX 星際風方向測量與 1990 年代 Ulysses 太空船所進行的那些測量不同。那種差異使 IBEX 團隊能將 IBEX 的測量與 11 艘太空船在 1972 到 2011 年間所收集到的資料進行比較。科學家盡可能想要從更多的來源蒐集更多的資料,以測定新儀器是否能提供更精確的資料,又或著,風向本身這些年來產生了變化。

不同的觀測組倚賴三種不一樣的方法來測量進來的星際風。當 IBEX 與 Ulysses 行經內太陽系時,直接測量中性的氦原子。 IBEX 的測量靠近地球,而 Ulysses 的測量則在地球與太陽間距離 1.3 與 2 倍遠的地方進行。

在最終分析裡,來自 IBEX 資料的最新「風向」與早期測量所獲得的方向不同,那強烈暗示「風」本身會隨時間產生變化。

"在這項研究之前,我們不斷想了解,為何我們來自 IBEX 的目前測量與過去那些不一樣," 共同作者 Nathan Schwadron 表示,UHN IBEX 科學營運中心。"我們終於能解開,為何這些基本的測量會隨著時間而改變:我們正通過某種變化中的星際介質。"

這篇論文,《Decades-long Changes of the Interstellar Wind Through our Solar System》,包含的 IBEX 團隊成員來自芝加哥大學、波蘭科學院的太空研究中心、西南研究所、德州大學 San Antonio 分校、UNH、Dartmouth 學院、Central Arizona College、UCB 以及 NASA 的 JPL。

IBEX 是 NASA 一系列低成本、迅速開發的 Small Explorer 太空任務。San Antonio 的西南研究所與全國的團隊及國際夥伴領導 IBEX 任務。NASA 的 Goddard 航太中心替 NASA 的 科學任務董事會管理 Explorers 計畫。

※ 相關報導:

* Decades-Long Changes of the Interstellar Wind Through Our Solar System
http://www.sciencemag.org/content/341/6150/1080
P. C. Frisch, M. Bzowski, G. Livadiotis, D. J. McComas,
E. Moebius, H.-R. Mueller, W. R. Pryor, N. A. Schwadron,
J. M. Sokol, J. V. Vallerga, J. M. Ajello.
Science 6 September 2013: Vol. 341 no. 6150 pp. 1080-1082
doi: 10.1126/science.1239925
IBEX 建立太陽系邊緣全天圖
Ulysses 太空任務結束
抵達太陽系邊緣的航海家1 號
「太陽風」的能源找到了

沒有留言: