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美国科学家观测土星激波结构 加速粒子似超新星

http://www.kexue.com 2013-02-26 10:26:21 新浪科技  发表评论

拥有光环的土星,这张图像展示的是红外波段拍摄的土星景象
拥有光环的土星,这张图像展示的是红外波段拍摄的土星景象
卡西尼探测器是由美国宇航局,欧洲空间局以及意大利航天局之间的合作项目,是人类有史以来最昂贵的行星际探测项目之一,于1997年发射升空,2004年进入土星轨道
卡西尼探测器是由美国宇航局,欧洲空间局以及意大利航天局之间的合作项目,是人类有史以来最昂贵的行星际探测项目之一,于1997年发射升空,2004年进入土星轨道
科学家们对一种“准平行”激波尤其感兴趣,在这种情况下,磁场和激波的正向方向之间几乎平行,这种情况和超新星遗迹中的情况非常相似,可以将粒子加速到接近光速的水平
科学家们对一种“准平行”激波尤其感兴趣,在这种情况下,磁场和激波的正向方向之间几乎平行,这种情况和超新星遗迹中的情况非常相似,可以将粒子加速到接近光速的水平

  北京时间2月26日消息,据国外媒体报道,美国宇航局卡西尼探测器在土星附近观测到一次强烈的太阳风,在此过程中卡西尼观测到粒子在这里被加速到极高的能级。这种效应与粒子在超新星遗迹中被加速的原理是相类似的。日本空间与天文研究研究所的亚当·马斯特斯(Adam Masters)表示:“卡西尼号探测器实际上为我们提供了一次在太阳系内部研究超新星激波加速机制的机会,从而让我们首次得以对这一现象开展抵近的研究,而在此之前进行这样的研究都只能在遥远的距离上进行。”

  科学家们对一种“准平行”激波尤其感兴趣,在这种情况下,磁场和激波的正向方向之间几乎平行,这种情况和超新星遗迹中的情况非常相似。这一由马斯特斯领衔的研究是首次在土星准平行激波结构中探测到显著的粒子加速机制。而他们探测到这一机制的时间点也恰好是来自太阳的最强风暴冲击土星的时间。

  由于我们现在还没有能力飞往遥远的恒星际空间,因此在土星磁场周围形成的这种激波环境便构成了一座研究超新星粒子加速机制的天然实验室。卡西尼探测器是由美国宇航局,欧洲空间局以及意大利航天局之间的合作项目。在这艘探测器的支持下,我们首次得以针对这一现象开展近距离的研究。有关此项研究的文章已经发表在本周出版的《自然-物理学》杂志上,该项研究表明,某些种类的激波结构可以成为远比人们之前设想的更加高效的加速器。

  激波结构在宇宙中司空见惯,比如当恒星爆发之后其残骸向外扩散形成超新星遗迹,或者来自太阳的带电粒子——太阳风,轰击行星磁场之后形成的弓形激波结构。

  在某些特定的磁场方位和一定的激波强度下,其中的粒子在这些边界层上会被加速到接近光速的速度,这种机制可能正是宇宙射线的来源。(晨风)

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