很難想象,太陽系如今被一片直徑1000光年的高溫區(qū)域“包裹著”,溫度高達100萬~200萬℃,它被稱為“本地熱泡”。
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本地熱泡是什么?
1400萬年前,在銀河系天蝎座—半人馬座星協,有很多大質量恒星死亡,爆發(fā)的能量是太陽一生總能量的幾千倍,這股能量不斷朝四周擴散。
一個大質量恒星死亡不足為奇,但一批大質量恒星,在相近區(qū)域短時間內集體“死亡”,所爆發(fā)的能量就強得可怕。
這股沖擊波把宇宙中的星際物質不斷往外推開,導致這片區(qū)域的密度,從0.5個原子/立方厘米,驟降到0.05 個原子/立方厘米,密度僅有之前的1/10。
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由于沖擊波影響范圍有限,大量被“沖刷”的氣體塵埃,在邊緣外圍堆積冷卻,形成了環(huán)繞的冷氣體殼層。
從形狀來看,中間的“低密度區(qū)域”,就好像宇宙中的一個氣泡,所以被稱為“本地熱泡”。
本地熱泡直徑超過1000光年,核心區(qū)域是低密度、高電離度的等離子體,溫度約100萬~200萬℃。
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人類是如何發(fā)現本地熱泡的?
本地熱泡的特征之一,就是區(qū)域密度低,天文學家通過星際吸收線測量后,發(fā)現太陽系周圍的中性氫密度,是正常區(qū)域的1/10。
并且遠紫外探測器還發(fā)現了高電離態(tài)氧吸收線,這些都能證明本地熱泡的客觀存在事實。
大量關于“本地熱泡”的研究,被發(fā)布在《自然》《天體物理學雜志》等期刊上
令人驚訝的是,我們不僅發(fā)現了本地熱泡,還發(fā)現,太陽系就在本地熱泡中……
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這邏輯就像,當你走進一間地面滿是灰塵的房屋,突然發(fā)現,前面一片區(qū)域很干凈,原來中間有一臺風扇正360°吹風,把灰塵都吹到了外圍。
太陽系位于銀河系獵戶臂,并繞著2.6萬光年外的銀心公轉,本地熱泡所在的區(qū)域距離太陽系本來就很近,并且以每秒 6 公里的速度持續(xù)膨脹。
當太陽系在公轉時,恰巧“撞上”了本地熱泡,并進入其中,時間大概是600萬年前。
目前,太陽系位于本地熱泡西南部邊緣,結合熱泡的動態(tài)演化、太陽系軌道參數等眾多因素,天文學家預測,太陽系在500~800萬年后,才能離開本地熱泡。
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為什么太陽系在本地熱泡中,為什么卻不覺得熱?
雖然地球大氣層、磁場能削弱高能輻射,但真正在前線起到防御作用的還是日球層。
太陽風形成了一個直徑約120天文單位的日球層,能吸收或偏轉90%以上的星際介質,當本地熱泡中的高溫等離子體,試圖進入太陽系時,就會被太陽風(高速帶電粒子流)抵擋在外層。
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另一個根本原因是,雖然本地熱泡的核心區(qū)域溫度高達100萬~200萬攝氏度,但這股熱能并不能有效傳遞出去,因為空間粒子稀少,無法將高溫傳遞到地球。
舉個不恰當的例子,一個小區(qū),每家都打開天然氣灶,火焰動輒800℃,如果這小區(qū)有5000戶,從某種層面來說,你也可以表示“這小區(qū)范圍的溫度高達800℃”,但當你走進小區(qū),沒有感受到任何高溫,差不多這意思。
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