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“迟到20年”的发明:月球竟在地球大气层中

发表于 2021-11-28 15:35:52 来源:中文有码
“迟到20年”的发明:月球竟在地球大气层中  记者唐芳  大规模包裹地球的地冕,反对了吹向地球的太阳风,防止远紫外辐射直接达到地面,掩护了地球这颗湛蓝星球的水圈和生物圈。换而言之,这种带有磁场的类地行星的冕,为掩护行星外貌可能存在的生命情况和生命自身提供了支持。  平劲松中国科学院国度天文台研究员  你能想到吗?也许月球向来在地球的“度量”中。  在一项研究中,研究人员阐明了1996年至1998年期间在日地第一拉格朗日点3次收集的地球大气散逸层数据,确认了地冕(地球大气的最外层)观测成果:地球的大气层向来延伸到约63万千米的高度,相当于100个地球半径。这就意味着,月球也被包裹在地球的大气层中。  这一结论颠覆了以往人们对于地冕规模的认知:此前科学家估量地冕层约有9—10个地球半径高,月球距地球大气的最外层32—34万千米。  2020年以来,针对新一轮太阳勾当峰年的到来,该研究团队还持续监测了太阳风及其对地冕的打击感化。  “对大规模地冕的发明,进一步拓展了人类对行星大气组成和存在的认知,也拓展了对中心恒星与行星(如太阳与地球)大气彼此感化的认知。”中国科学院国度天文台研究员平劲松向科技日报记者暗示。  超乎想象地冕高度可达100个地球半径  地球外貌困绕着的大气被称为大气层,从内到外别离为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。作为散逸层的一部门,地冕位于地球大气的最外层,向来延伸到行星际空间。  “该研究团队比年的空间观测发明,地冕层的高度最远可以延伸到100个地球半径,连月亮也不能置身其外。”平劲松指出,这一研究结论的要害依据,是美国国度航空航天局(NASA)和欧洲航天局(ESA)结合研制的太阳和日光层天文台SOHO,搭载的太阳风各向异性探测器SWAN载荷记载了太阳风和地冕氢气的互动数据,发明在间隔地表63万千米的高度,依旧存在太阳风与地球等离子体的彼此感化。  他先容道,地冕层主要散射来自太阳的远紫外线,自身还会发出微弱的紫外光芒,可是同太阳辐射比拟,地冕层发出的辐射微乎其微。地冕层的形状看起来有点像飞临太阳四周的彗星尾巴。  从组成身分上看,地冕层与地球大气其他层很纷歧样。比方,地冕层是以氢、氦原子和离子为主要身分的低密度气晕,而1000千米高度的地球大气层,主要由氮、氧、二氧化碳和水平分子,以及离子构成。别的,在地球下神马影视院神马影视在线观看部黄色的视频大气和冕层之间,还存在等离子体层过渡带。  “大规模包裹地球的地冕,反对了吹向地球的太阳风,防止远紫外辐射直接达到地面,掩护了地球这颗湛蓝星球的水圈和生物圈。换而言之,这种带有磁场的类地行星的冕,为掩护行星外貌可能存在的生命情况和生命自身提供了支持。”平劲松说。  值得一提的是,对大规模地冕的发明意义重大,更为行星科学增加了新的研究内容。“这项发明向科学家提出了全新的有待探究的疑问。比方,在行星从星子堆积坍缩成行星进而演化的历程中,星冕从何时发生、如何不变存在?又如,类地行星的冕和蔼体行星的冕,在身分、演化上有何异同?”平劲松说。  与恒星冕迥异地冕“寿命”仅几十天  不仅地球有冕层,太阳系中的金星、火星、水星和木星都有本身的行星冕。太阳作为一颗恒星也有本身的恒星冕,即人们熟知的日冕。  行星冕与恒星冕的区别很大。平劲松解释道,恒星,特殊是如太阳这样年轻的恒星,在其最外层都存在一层比力厚的、很稀薄、密度极低的大气分层,这就是恒星冕。恒星冕的厚度可达几百万千米以上,温度可达几百万摄氏度或更高,能够完全电离个中的氢、氦原子,形成等离子体。恒星冕中主要是质子、高度电离的离子和高速的自由电子。这些带电粒子运动速度极快,以致不停有带电的粒子摆脱中心恒星的引力束缚射向外围,形成恒星风。恒星冕中的气体源源不停地发生于底部的光球层,维持了恒星冕自身的存在。  “而行星冕中的离子会与恒星风质子举行电荷互换,导致其‘寿命’约莫惟独几十天,这也使得行星冕的巨细规模受到限制。”平劲松强调。  由于上述区别,从天文观测角度,行星冕更难于被调查到,恒星冕的观测则越发容易。平劲松称,恒星冕不仅在光学波段有辐射,在射电神马影视在线神马影视院观看波段也存在暴发辐射,黄色的视频因而可以在多个电磁波频段被人类观测到。不外,行星冕也并非奥秘到不为世人所见,科学家们也曾哄骗多种探测器,一睹了行星冕的“芳容”。  “屏蔽”紫外波段地冕加大天文观测难度  地冕汲取了来自宇宙空间天体的紫外辐射,反对了科学家从地面或从行星空间哄骗电磁波的紫外、特殊是中远紫外波段,去观测宇宙星辰的时机。  于是科学家另辟蹊径。“在这些波段,科学家只能借助航行在地冕中高层或在其之外的紫外望远镜,如设置在日地系统的拉格朗日平动点,来规避地冕对紫外波段的汲取滋扰,开展天文观测。”平劲松暗示。  在人类探测地外生命的过程中,一项重要的任务就是寻觅“第二个地球”。  凡是在光学波段,天文学家是通过系外行星遮挡比其大的中心恒星的光度变化,来搜寻适宜人类居住的天体。平劲松先容:“因为地冕的存在,科学家会在系外行星遮挡中心恒星时,在紫外波段监测与氢、氦原子紧密关联的特定波长的紫外电磁波辐射汲取,来鉴定地冕的存在和尺寸,进而推定系外行星被掩护的状况和其上存在生命的概率。”  除了紫外波段和光学波段,哄骗地冕以及类地行星冕能够辐射数千米到数十米波长的无线电电磁暴发信号特性,科学家可以借助很是灵敏的地面无线电装置,通过搜寻、监测系外行星在这个波段的电磁波辐射,来寻觅更多的系外类地行星候选天体。  只管地冕的存在给天文观测造成了一定的妨碍,但幸运的是,地冕为人类观测其自身留下了一扇窗。  “它们会汲取太阳远紫外波段氢和氦的电磁波辐射,受到辐射引发的氢、氦原子和离子会发出微弱的紫外辐射,从而可以被远离地球的探测器瞥见。”平劲松说。  此次研究的地冕数据,就是来自于1995年发射升空的SOHO搭载的太阳风各向异性探测器SWAN。该探测器绕太阳公转并对太阳展开研究。别的,它还能丈量来自地冕的光芒。令人惊奇的是,这批数据是SOHO于1996年至1998年间猎取。因而,这项最新研究发明被戏称“迟到了二十年”。  我国嫦娥三号月球探测器于2013年底发射升空并乐成降落至月球正面之后,也曾“看到”过地冕,并证实了介于电离层和磁层之间的地球“等离子体层”的存在。嫦娥三号携带了观测地球外层大气等离子体层的紫外望远镜,监测到了地冕跟着时间变化的“倩影”。
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