科學家:土星激波結構 加速粒子似超新星

擁有光環的土星,這張圖像展示的是紅外波段拍攝的土星景象。

大陸新聞中心/綜合報導

據國外媒體報導,美國宇航局卡西尼探測器在土星附近觀測到一次強烈的太陽風,在此過程中卡西尼觀測到粒子在這裡被加速到極高的能級。這種效應與粒子在超新星遺跡中被加速的原理是相類似的。日本空間與天文研究研究所的亞當·馬斯特斯(Adam Masters)表示:『卡西尼號探測器實際上為我們提供了一次在太陽系內部研究超新星激波加速機制的機會,從而讓我們首次得以對這一現象開展抵近的研究,而在此之前進行這樣的研究都只能在遙遠的距離上進行。』

根據新浪網報導,科學家們對一種『準平行』激波尤其感興趣,在這種情況下,磁場和激波的正向方向之間幾乎平行,這種情況和超新星遺跡中的情況非常相似。這一由馬斯特斯領銜的研究是首次在土星準平行激波結構中探測到顯著的粒子加速機制。而他們探測到這一機制的時間點也恰好是來自太陽的最強風暴衝擊土星的時間。

由於我們現在還沒有能力飛往遙遠的恆星際空間,因此在土星磁場周圍形成的這種激波環境便構成了一座研究超新星粒子加速機制的天然實驗室。卡西尼探測器是由美國宇航局,歐洲空間局以及義大利航天局之間的合作專案。在這艘探測器的支援下,我們首次得以針對這一現象開展近距離的研究。有關此項研究的文章已經發表在本周出版的《自然-物理學》雜誌上,該項研究表明,某些種類的激波結構可以成為遠比人們之前設想的更加高效的加速器。

激波結構在宇宙中司空見慣,比如當恆星爆發之後其殘骸向外擴散形成超新星遺跡,或者來自太陽的帶電粒子——太陽風,轟擊行星磁場之後形成的弓形激波結構。在某些特定的磁場方位和一定的激波強度下,其中的粒子在這些邊界層上會被加速到接近光速的速度,這種機制可能正是宇宙射線的來源。

卡西尼探測器是由美國宇航局,歐洲空間局以及義大利航天局之間的合作專案,是人類有史以來最昂貴的行星際探測專案之一,于1997年發射升空,2004年進入土星軌道
卡西尼探測器是由美國宇航局,歐洲空間局以及義大利航天局之間的合作專案,是人類有史以來最昂貴的行星際探測專案之一,於1997年發射升空,2004年進入土星軌道。

科學家們對一種『准平行』激波尤其感興趣,在這種情況下,磁場和激波的正向方向之間幾乎平行,這種情況和超新星遺跡中的情況非常相似,可以將粒子加速到接近光速的水平
科學家們對一種『準平行』激波尤其感興趣,在這種情況下,磁場和激波的正向方向之間幾乎平行,這種情況和超新星遺跡中的情況非常相似,可以將粒子加速到接近光速的水平。