北京時(shí)間2月26日消息,據(jù)國外媒體報(bào)道,美國宇航局卡西尼探測器在土星附近觀測到一次強(qiáng)烈的太陽風(fēng),在此過程中卡西尼觀測到粒子在這里被加速到極高的能級。這種效應(yīng)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(dāng)·馬斯特斯(Adam Masters)表示:“卡西尼號探測器實(shí)際上為我們提供了一次在太陽系內(nèi)部研究超新星激波加速機(jī)制的機(jī)會(huì),從而讓我們首次得以對這一現(xiàn)象開展抵近的研究,而在此之前進(jìn)行這樣的研究都只能在遙遠(yuǎn)的距離上進(jìn)行。”
科學(xué)家們對一種“準(zhǔn)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(lǐng)銜的研究是首次在土星準(zhǔn)平行激波結(jié)構(gòu)中探測到顯著的粒子加速機(jī)制。而他們探測到這一機(jī)制的時(shí)間點(diǎn)也恰好是來自太陽的最強(qiáng)風(fēng)暴沖擊土星的時(shí)間。
由于我們現(xiàn)在還沒有能力飛往遙遠(yuǎn)的恒星際空間,因此在土星磁場周圍形成的這種激波環(huán)境便構(gòu)成了一座研究超新星粒子加速機(jī)制的天然實(shí)驗(yàn)室??ㄎ髂崽綔y器是由美國宇航局,歐洲空間局以及意大利航天局之間的合作項(xiàng)目。在這艘探測器的支持下,我們首次得以針對這一現(xiàn)象開展近距離的研究。有關(guān)此項(xiàng)研究的文章已經(jīng)發(fā)表在本周出版的《自然-物理學(xué)》雜志上,該項(xiàng)研究表明,某些種類的激波結(jié)構(gòu)可以成為遠(yuǎn)比人們之前設(shè)想的更加高效的加速器。
激波結(jié)構(gòu)在宇宙中司空見慣,比如當(dāng)恒星爆發(fā)之后其殘骸向外擴(kuò)散形成超新星遺跡,或者來自太陽的帶電粒子——太陽風(fēng),轟擊行星磁場之后形成的弓形激波結(jié)構(gòu)。
在某些特定的磁場方位和一定的激波強(qiáng)度下,其中的粒子在這些邊界層上會(huì)被加速到接近光速的速度,這種機(jī)制可能正是宇宙射線的來源。