<p>當(dāng)飛機(jī)飛行速度超過聲速時(shí)，沖擊波會(huì)出現(xiàn)在空氣中，也會(huì)出現(xiàn)在空間中的等離子體(構(gòu)成可見宇宙99%的物質(zhì)的第四種狀態(tài))中。沖擊波被認(rèn)為可以加速超新星(恒星爆炸)和黑洞釋放到太空中的噴射物中的粒子。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在發(fā)表在《自然物理》雜志上的這項(xiàng)新研究中，這個(gè)國際研究小組觀察了發(fā)生在地球激波(弓形激波)之前的電磁波，即前激波。它們是由撞擊后的粒子彈回太陽而產(chǎn)生的。</p> <p>&nbsp;</p> <p>他們使用一個(gè)名為Vlasiator的計(jì)算機(jī)模型來模擬這些波傳播過程中的物理過程，發(fā)現(xiàn)在震波的另一側(cè)與前震波具有幾乎相同的性質(zhì)。然后，他們利用美國宇航局磁層多尺度(MMS)任務(wù)的觀測(cè)數(shù)據(jù)證實(shí)了這些波的存在。</p> <p>&nbsp;</p> <p>合著者Daniel Verscharen博士(倫敦大學(xué)學(xué)院Mullard空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)室)在分析等離子體波方面擁有世界領(lǐng)先的專業(yè)知識(shí)，他的代碼被用于解釋MMS數(shù)據(jù)，他說:&ldquo;等離子體中的沖擊波比在空氣中發(fā)生的沖擊波更難理解。粒子之間有很大的空間，它們之間的碰撞很少見。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;然而，這是一個(gè)發(fā)生在整個(gè)宇宙的普遍過程。我們不能向超新星發(fā)射宇宙飛船，所以我們很幸運(yùn)能夠在我們自己的宇宙鄰居中研究等離子激波。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>自20世紀(jì)70年代以來，太空科學(xué)家已經(jīng)提出理論，認(rèn)為電磁波可以穿過激波，進(jìn)入我們的磁層。這方面的證據(jù)來自于磁力計(jì)，它們探測(cè)到地球磁場(chǎng)的振蕩與地球磁層前形成的波處于同一時(shí)期。</p> <p>&nbsp;</p> <p>然而，在他們前進(jìn)的道路上有幾個(gè)主要的障礙:首先，波必須穿過激波，在太陽風(fēng)以超音速撞擊地球磁場(chǎng)之前，它會(huì)減慢太陽風(fēng)的速度，然后穿過一個(gè)湍流的空間區(qū)域(磁鞘)，最后進(jìn)入地球的磁層。</p> <p>&nbsp;</p> <p>該研究的主要作者、赫爾辛基大學(xué)的露西爾&middot;圖爾克博士說:&ldquo;起初，我們認(rèn)為20世紀(jì)70年代提出的最初理論是正確的:地震波可以不受影響地穿過震波。但是在波的性質(zhì)中有一個(gè)不一致的地方，這個(gè)理論不能調(diào)和，所以我們進(jìn)一步研究。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;最終，事情變得很清楚，事情比看起來要復(fù)雜得多。我們?cè)谡鸩ê竺婵吹降牟ㄅc前震波不一樣，而是前震波周期性的沖擊在震波處產(chǎn)生的新波。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>數(shù)值模型還精確地指出，這些波只能在激波后面的狹窄區(qū)域被探測(cè)到，而且它們很容易被該區(qū)域的湍流所隱藏。這可能解釋了為什么以前沒有觀測(cè)到它們。</p> <p>&nbsp;</p> <p>雖然前震產(chǎn)生的波在地球的空間天氣中只發(fā)揮了有限的作用，但它們對(duì)理解我們宇宙的基礎(chǔ)物理非常重要。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這項(xiàng)研究得到了位于瑞士伯爾尼的國際空間科學(xué)研究所和科學(xué)技術(shù)設(shè)施理事會(huì)(STFC)的支持。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p> </blockquote>