– “自然”公布了空间气象科学国家重点实验室的最新研究成果

   国际权威学术期刊《自然》,第二卷。 2008年,2008年7月3日。 454,编号7200 )公布了美国麻省理工学院太空气象科学国家重点实验室访问研究员、旅行者2号宇宙飞船等离子体探测器首席科学家John Richardson、哈佛大学天体物理中心Justin kasper和太空气象科学国家重点实验室研究员王驰利用旅行者2号探测数据和数值模型研究太阳风边缘终止冲击波特性的最新结果。

   在日冕高温的作用下,太阳大气中的带电粒子将脱离太阳引力的约束,形成等离子体流向行星际空间,称为太阳风。 太阳风和星际介质将在日光层顶部之间形成压力平衡,构成太阳风和星际等离子体之间的界面。 超音速太阳风在日光层的内侧形成终止冲击波。 2007年8月30日,经过30年的长途跋涉,“旅行者2号”离地球有85个天文单位(一个天文单位是地球和太阳之间的平均距离,即1。 500万公里)的尾冲击波原位直接观测,这是人类历史上第一次回到太阳系边缘的信息。

   由于太阳风压力的变化和波动,终止冲击波不是静止的,而是沿径向来回移动,导致多次穿越旅行者2号飞船。 通过对实测数据的详细分析,得到了一些重要的新发现: ( 1 )一般来说,激波会使超音速(马赫数大于1 )流体变为亚音速(马赫数小于1 ),而超音速流仍在终止激波的下游;( 2 )下游等离子体温度比理论期望值低10倍以上。 星际介质中中性成分的大量存在是造成这种不一致性的主要原因。 这些中性组分(主要是中性氢原子)通过与电离太阳风质子的电荷交换产生拾取离子。 通过减小太阳风动能产生的大部分能量被提供给新生粒子,并且仅少量能量被用于加热太阳风等离子体,从而导致终止冲击波下游的太阳风等离子体的温度低于预期,并且因此导致较小的声速,从而导致终止冲击波下游的马赫数仍然大于1。 随着旅行者二号继续探索日光层,越来越多的太阳系边缘的自然奥秘将被揭开。

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