太陽系被巨大的「氣泡」包裹,它一直在保護著人類

2023-10-20     魅力科學君

原標題:太陽系被巨大的「氣泡」包裹,它一直在保護著人類

生命是宇宙中的奇蹟,但宇宙對生命卻並不友好,在茫茫的宇宙中,如果沒有足夠的保護,生命很快就會凋零,幸運的是,我們人類就一直被保護得好好的,除了地球本身提供的保護之外(如地球的大氣層、磁場等),其實還有一些機制也在保護著我們。

比如說太陽系中最大的行星——木星,其強大的引力就可以給地球提供一個天然的屏障,使得太陽系中的那些「橫衝直撞」的小天體不會輕易撞上地球,而在更大的範圍內,太陽系被一個巨大的「氣泡」包裹著,它也一直在默默地保護著人類。

需要知道的是,太陽在發光發熱的同時,也會源源不斷地向外釋放出大量的高速帶電粒子流(其中主要是質子和電子),這也被稱為「太陽風」。「太陽風」的速度非常快,在我們地球附近的空間中,其速度通常都可以達到每秒350至450公里,最高甚至可以達到每秒800公里,所以在宇宙空間中,「太陽風」可以吹得很遠。

不過「太陽風」的影響範圍終究是有限的,隨著距離的增加,其速度也會越來越慢,當距離增加到一定程度時,「太陽風」就會因為受到星際介質的阻擋而停滯不前,這樣的情況就好像「太陽風」在星際空間中吹出來了一個巨大的「氣泡」。

這個巨大的「氣泡」也被稱為「日球層」(heliosphere),由於太陽風以及星際介質的強度一直處於變化之中,因此「日球層」的形狀和大小都不是固定的,與此同時,太陽本身也一直在圍繞著銀河系公轉,這會使「日球層」在太陽前進方向的前方被壓縮,後方則會伸展,進而在整體上有點像一顆拖著彗尾的彗星。

「日球層」的邊界被稱為「日球層頂」(heliopause),在此之外,就是茫茫的星際空間,而「日球層」這個巨大的「氣泡」對人類的保護作用其實就是:它能夠阻止絕大部分來自星際空間的高能宇宙射線。

簡單來講,宇宙射線是指宇宙空間中的那些帶電高能次原子粒子(其中的大部分都是質子),儘管「日球層」能夠阻止絕大部分來自星際空間的宇宙射線,但仍然有極少一部分「漏網之魚」,在過去的日子裡,科學家已經多次探測到了來自星際空間的高能宇宙射線,其中的一些所蘊含的能量,高得令人吃驚。

比如說在1991年10月15日的時候,猶他州大學的高分辨宇宙粒子探測器就發現了一個能量極高的宇宙射線,探測數據顯示,這個宇宙射線很可能是一個質子,當它進入地球大氣層的時候,其速度達到了驚人的

0.9999999999999999999999951倍光速,以至於它攜帶的能量,可以相當於一個時速100公里的棒球所攜帶的動能。

當然了,這只是一個極端的例子,不過據此我們也可以感受到,來自星際空間的高能宇宙射線有多厲害。

對於地球上包括我們人類的內的生命體來講,這些高能宇宙射線無疑是很危險的,因為它們可以輕易地穿透我們的皮膚,並用它們的能量破壞我們的DNA,甚至直接將細胞擊碎。

實際上,在過去的日子裡,「日球層」的保護作用已經得到「旅行者1號」和「旅行者2號」的證實,這兩個探測器分別於2012年和2018年進入了星際空間,它們傳回的探測數據表明,在穿過了「日球層頂」之後,高能宇宙射線出現了大幅增加的趨勢。

可以想像的是,如果太陽系沒有被這個巨大的「氣泡」包裹,那麼地球就會暴露在大量的高能宇宙射線之下,如此一來,地球上就很可能連生命都不會存在。不得不說,我們人類實在是太幸運了,你覺得呢?

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-tw/762698b975c26b59f3f9f87d0530cf56.html