科学家们第一次捕捉到了来自太阳的冲击波

太阳风携带的带电粒子相互追赶,产生冲击波。戈达德空间飞行中心/概念图像实验室

太阳可能是我们在太阳系中最忠实的朋友,这颗黄矮星将我们整个太阳系维系在一起。

但这并不意味着它总是一种平衡力。

事实上,太阳有时会用巨大的冲击波震动物体,这些冲击波从它炽热的中心爆发出来,并传播到我们太阳邻居的边缘。而且,美国宇航局的科学家第一次观测并记录了一个冲击波向外的奥德赛。

磁层多尺度任务(MMS)于2018年1月记录下了这种特殊的冲击波,这是一个由四颗卫星组成的系统,目的是在带电粒子穿过空间时嗅出它们。美国宇航局刚刚发布了这段惊人的视频,叫它“首次对行星际冲击的高分辨率测量。”

科学家们在一篇发表的论文中使用这些数据描述了这些改变空间的冲击是如何产生的发表在《地球物理研究空间物理》杂志上

它们一开始并不是冲击波。相反,太阳发出的带电粒子流被称为太阳风。因为这些流以不同的速度传播,一些粒子会赶上另一些粒子。当它们这样做的时候,它们的能量通过电磁波传递,冲击波就产生了。

“这些类型的激波是‘无碰撞的’,因为参与激波的粒子——即太阳风粒子——主要与电场和磁场相互作用,而不是与其他粒子发生台球式的碰撞,”主要作者、约翰霍普金斯大学的伊恩·科恩说向《新闻周刊》解释

科恩将这种现象与超音速喷气机在空气中以高于声速的速度飞行时在地球上产生的冲击波进行了比较。

美国国家航空航天局的喷气式飞机飞行速度比声音快的插图。
当超音速喷气机突破音障时,就会产生冲击波。 美国国家航空航天局

然而,来自太阳的冲击波要难以探测得多,需要极其精确的传感器。

即便如此,MMS卫星还是花了四年时间才捕捉到它的全貌。

我们的太阳不是冲击波的唯一来源;遥远的恒星甚至黑洞也会产生它们。

但作为我们太空社区的支柱,太阳对一切都有深远的影响,甚至对最小的岩石都有影响。冲击波,可以极大地改变地球上的天气,是非常响亮的提醒,它的每一次爆发都值得注意。