土星怪异特征酷似超新星:壮观的弓形激波

2013-02-22 10:01  来源:腾讯科学

  据国外媒体报道,科学家发现土星的行为酷似一颗超新星,土星附近的轨道上存在强大的冲击波将附近空间中的粒子加速至接近光速。早在2007年2月,卡西尼号土星探测器穿过土星的磁场区域,这里存在一片由行星磁场与太阳风相互对冲形成的“弓形激波”奇观,但是在特定的通道上,探测器检测到速度惊人的带电粒子,如果按照阿尔文马赫数进行定量的话,其数值接近100,该数值一般用于表征空间等离子环境的冲击强度。

土星怪异特征酷似超新星:壮观的弓形激波

  1.艺术家绘制的卡西尼探测器与土星周围巨大的“弓形激波”想象图

  卡西尼探测器穿过土星磁场区域时发现,土星磁场的磁场线与轨道周围太阳风的流动方向存在准平行关系,相对于更宽的磁场边域存在准垂直现象,因此空间中的电子与土星的磁场发生相互作用后可接近相对论速度,即接近光速,这一过程类似于最近探测到的超新星冲击波特征。在超新星爆发后,不断扩大的物质抛射速度在太空中蔓延,激发了周围星际介质中的粒子,这些带电粒子可在不同的电磁波长下辐射能量,形成发光的等离子环,这就是我们在地球上所看到的超新星遗迹。

  图显示了由钱德拉、哈勃空间望远镜以及斯皮策红外望远镜拍摄的蟹状星云,这里是一个著名的超新星遗迹,其中存在大量的被加速的粒子,同时释放出宇宙射线,产生的高能粒子流可辐射至整个星系。虽然大多数宇宙射线可以被地球的大气层所阻挡,但是地球周围轨道上,甚至是高海拔地区的精密仪器都会受到射线的损害,人类的DNA也会遭到不同程度的破坏。卡西尼探测器的研究使我们了解到太阳系中存在类似超新星粒子冲击环境的现象,为研究遥远的高能天体物理起到了铺垫作用。(Everett/编译)

责任编辑: 房小葵
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