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太阳系|太阳系原来长这个样？科学家最新绘制的日球层，外形诡异像羊角包( 二 )


Opher介绍说：pick-up ions比其他的粒子温度要高 ， 这是检测它们以及日球层形状的关键 。 他们的主要工作就是将它们与其他太阳风粒子分开 ， 然后建立起一个3D模型来 。 结果令人震惊 ， 他们绘制的日球层形状十分诡异 ， 甚至有点不伦不类 ， 但他们相信 ， 这就是太阳系的真实模样 。 我们很难形容它到底是什么形状 ， Opher等人也只是近似地描述它是羊角包的形状 。
（图片说明：更新后的日球层形状 ， 白线是太阳磁场 ， 红色为星际介质的磁场）
Opher指出 ， 由于pick-up ions占据了主导地位 ， 所以原本的形状几乎是完美的球形 。 但是 ， 由于它们很快就脱离了这个系统 ， 所以导致瘪了下去 。
这个太阳系日球层的模样不仅仅是形状令人惊讶 ， 而且从科学的角度来说也非常重要 ， 因为它的存在对于太阳系来说有着巨大的影响 。
在宇宙中 ， 到处都充斥着高能粒子 。 它们有一些是超新星爆发产生的 ， 有一些是其他宇宙特殊事件或者特殊天体产生的 。 这些质子或者是原子核等粒子都以相对论性的速度在宇宙中穿梭 ， 无处不在 ， 破坏性极强 。
（图片说明：左图为太阳风的密度 ， 右图为太阳风和pick-up ions两种粒子的密度）
而太阳风的存在 ， 虽然在一定程度上对于地球来说有时候的确比较麻烦 ， 但却保护了我们 ， 使我们免受这些宇宙射线的伤害 。 科学家告诉我们 ， 日球层能够抵御大约75%的宇宙射线 ， 在很大程度上保护了我们 。 但是 ， 剩余的射线对我们来说 ， 同样是巨大的威胁 。
好在除了日球层外 ， 地球的磁场起到了第二道屏障 ， 保护了我们 。 可是 ， 对于那些脱离了大气层的航天器、探测器及宇航员来说 ， 这些射线就成了大麻烦 。 这些射线损坏电子设备已经足够让我们头疼 ， 甚至有可能增加宇航员患癌症的风险 。 对于航天事业的人们来说 ， 如何抵御这些辐射始终是重中之重的问题 。
（图片说明：超新星爆发是宇宙射线的主要来源之一）
即使是地球大气层和磁场保护下的生物 ， 也未必能幸免于高能宇宙辐射之中 。 虽然现在的我们暂时还安全 ， 但科学家认为 ， 地球也曾经有一段无法庇护生物的历史 。
不过 ， 这也不能怪地球 ， 其主要原因在于太阳系在银河系中所处的位置 。 持这个观点的科学家认为 ， 银河系不同位置的辐射可能会有所不同 ， 或者某个时期有超新星爆发 ， 就有可能导致地球的灭绝事件出现 。 有些人认为 ， 地球上出现过的海洋巨型动物灭绝事件 ， 可能就与此有关 ， 不过目前尚无定论 。
（图片说明：强大的宇宙射线足以在数亿光年外杀死地球生物）
不仅对于地球生物 ， 日球层也影响着我们在太阳系以外寻找生命的参照标准 。 对于那些可能孕育生命的系外行星来说 ， 它们也同样面临着宇宙辐射的问题 。 因此 ， 它们的宿主恒星所产生的日球层 ， 也可以起到相应的保护作用 。 我们需要参考这个数据 ， 来约束其宜居带 ， 也许有些系外行星虽然温度合适 ， 却并不在日球层内 ， 同样不太可能孕育生命 。
所以说 ， 继续深入了解太阳系的日球层 ， 对于我们来说非常重要 。 虽然Opher描绘了新的日球层形状 ， 但可以肯定的是 ， 这只是我们认识日球层的一个新阶段 ， 距离完善相关理论还有非常远的路要走 ， 这就有赖于更多专门的探测器出现 。
（图片说明：IMAP艺术图）
根据计划 ， NASA的最新探测器星际测绘和加速探测器（IMAP）将会专门研究从日球层边缘来到地球附近的粒子 ， 从而实现对日球层形状的绘制 。 大约在2024年 ， IMAP就会发射升空 ， 验证Opher的理论到底是否准确 。
总之 ， 我们必须要清楚日球层到底是如何保护我们免受宇宙射线伤害的 。 如果日球层的保护能力真的会随着太阳系的运动而变化 ， 甚至过去的大灭绝事件真的与日球层的保护能力减弱有关 ， 那么我们就必须要提高警惕 。 我们要知道下一次会在什么时候发生、如何才能自我保护 。 就算过去真的有生物因此被灭绝 ， 相信在科技的作用下 ， 人类能够避免这样的灾难 。


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