記者5日從中科院紫金山天文臺獲悉,該臺科研人員通過對最新衛(wèi)星數(shù)據(jù)的觀測分析,描繪出月球鄰近空間等離子體的分布特征。這項研究揭示出月球和太陽風相互作用的基本物理現(xiàn)象,對進一步探究兩者相互作用過程,以及空間等離子體的基本物理性質具有重要意義。
該研究參與者、中科院紫金山天文臺副研究員羅慶宇介紹,等離子體主要是由電子和正離子組成的呈電中性的物質集合,常見的如電弧、霓虹燈、閃電、極光等,常被視為是物質的第四種存在狀態(tài)。在地球上,等離子體物質遠比固體、液體、氣體少。但在宇宙中,物質總量的99%以上都以等離子體形式存在,恒星、星際物質以及地球周圍的電離層等,都是等離子體。近年來,等離子體的形成、性質以及運動規(guī)律是天體物理、空間物理的重要研究對象,美國、日本等國家都發(fā)射衛(wèi)星,對月球鄰近空間等離子體的分布特征進行探究。
此次研究中,科研人員通過結構函數(shù)分析方法,梳理了美國阿蒂米斯衛(wèi)星從2011年7月到2015年10月的月球磁場觀測高精度數(shù)據(jù),并最終描繪出月球鄰近空間等離子體湍流的全局性分布。由于月球表面沒有類似地球磁場和大氣層的保護,月球日面對入射太陽風粒子的吸收作用,在月球陰面后方形成了等離子體空腔和尾流結構。現(xiàn)有的觀測結果表明,這個空腔的等離子體密度只有鄰近太陽風的幾十分之一,巨大的密度差異使得等離子體處于非平衡狀態(tài),并存在多種特殊的不穩(wěn)定特性。此外,在月球日面還存在部分月源等離子體,也和太陽風產生相互作用,并造成重要的影響。
該項研究成果已于近日在線發(fā)表在《天體物理學快報》上。(記者王玨玢)