地球环境的奥秘

神秘的耀眼光带
美国宇航局2008年10月份发射了一部星际边界探测飞船(IBEX),并于近期首次绘制出高清晰度的全天候空间地图.在围绕地球转动过程中,星际边界探测飞船对数十亿英里外的太阳系边缘不断涌现的中性原子进行持续监测,以探寻太阳系与外太空的相互作用.
“IBEX监测结果是非常引人注目的,因为这些物质与当前的理论推断格格不入,跟此前科学家对这片首次发现的区域的假设模式也截然不同.”美国德州西南研究院科学家、星际边界探测飞船首席研究员大卫?麦科马斯说：“我们预计在数十亿英里以外的太阳系边缘可能会观测到规模较小、速度较慢的空间变化.然而,星际边界探测飞船却发现了一条狭窄的光带,竟然比太空中的任何天体都要明亮两三倍.”
太阳借助由带电粒子构成的太阳风,从太阳向各个方向以160-320万公里每小时的速度吹去,在太阳系周围布设了一个保护性气泡,称作“日球层”.它与冥王星的运行轨道形成一条遥远的边界,太阳喷发出的带电粒子在这里逐渐消失.它保护着太阳系各大行星不受致命宇宙射线的伤害.太阳系边缘是太阳风与银河系其它恒星之间的稀薄气体碰撞的地方.最新发现的这条高能光带处于太阳系日球层的最外部.
遥远的太阳系边缘
在日光层的外部,太阳射出的正电荷粒子与星际空间漂浮而来的中性原子相互作用.当这些粒子相碰撞时,中性原子中的电子就会逃逸出来形成离子,而最初的带电粒子变成了中性.星际边界探测飞船对这些快速运动的中性粒子进行了精密观测,实时跟踪它们在太阳系边缘的运行轨迹,并籍此描绘出一幅太阳系混沌边界的高清晰图像.
“我们正在深入研究太阳系周边星际介质与日球层的相互作用,这样一幅太空图像意义重大.” 新罕布什尔州大学科学家艾伯赫.莫比斯说.
颠覆传统物理理论
参与此次探索计划的科学家表示,星际边界探测飞船绘制的天体图中的明亮光带让他们震撼不已,因为此前任何理论模型都没有预测到它的存在.
麦科马斯说：“当第一次看到星际边界探测飞船拍摄的图片时,我觉得一定是搞错了,这太不可思议了!我们花费了很长时间才让自己确信它是真的存在.”
麦科马斯于周四简要介绍说：“这条光带是受到外部磁场的影响而形成的.它的发现对于研究星际关系具有重要作用.但是我们尚没有对星际作用基本原理形成共识,因为新的探索结果与基础物理学的推断完全背道而驰.”
旅行者号飞船任重道远
旅行者号姐妹飞船是美国用于观测木星和土星的,在完成既定任务之后,美宇航局对两个深空“旅行者”的任务重新进行了部署,让其对太阳系行星以外的空间展开探索.
2004年,美国于30多年前发射的旅行者1号,首次对太阳系边界进行探索.当太阳喷发出的带电粒子碰到来自外太空的中性气体时,会产生了一种肉眼无法观测到的震动现象.2007年,旅行者2号也紧随其后飞向太阳系边缘.它们以每秒17公里的速度向外高速运转.随着这些飞行器对太阳系遥远边际的探索,星际边界探测飞船终于拍摄到最新最全面的天体图.在今后的数十年里,旅行者1号和旅行者2号将是科学家对太阳系远端实施观测的唯一来源.
“IBEX天体图最令人震惊之处在于,这条长蛇一样的狭窄光带恰好处于两艘航行者飞船的观察范围之间,以至于时至今日才完整地探测到它.”