天文学家推断出纳米尘埃的特征

时间：2021-05-18 11:56:25 来源：

当我们银河系的平面上升到右边时，在此图像中，可以看到从我们太阳系中的尘埃粒子散发出的黄道带光向左斜上方上升。科学家已经使用STEREO航天器研究了太阳系中的微小纳米尘埃颗粒。

一个天文学家团队已经在双子太阳陆地关系天文台航天器上使用了低频接收器来推断出纳米尘埃的特征，表明这种纳米级尘埃是行星际空间总质量的重要贡献者。

在我们的太阳系中，由于小行星碰撞和彗星蒸发而产生的尘埃颗粒非常丰富。这些粒子是黄道光的来源，黄道光是在夜空中沿黄道（太阳系平面）延伸的弥漫性辉光，从地球沿黄道带延伸时可以看到，最容易在日落之后或日出之前。太微弱了，月光足以掩盖它。

行星的重力会影响这些尘埃颗粒的分布。例如，地球以一系列补丁收集灰尘，这些补丁沿着地球轨道成环状分布。新的测量方法是使用双行星际飞船上的无线电仪器来研究纳米级尘埃颗粒或“纳米尘”。纳米尘粒的粒径小于光学波长，与造成黄道光的粗粒粒径的大约十倍不同，纳米尘渣的尺寸太小，无法有效地散射太阳光，只能使用太空仪器进行检测。当纳米尘粒撞击航天器时，会形成膨胀的电离气体云，这会导致航天器的身体与其天线之间产生电压脉冲，然后可以对其进行感应。行星际磁场可以将纳米尘埃加速到太阳风的速度，该速度明显快于较重尘埃颗粒的轨道速度。由于尘粒感应的电信号更依赖于其撞击速度而不是其质量，因此纳米尘埃尽管重量轻，但仍会产生较强的信号。

CfA天文学家Gaetan Le Chat和Justin Kasper以及八位同事在长达七年的广泛计划中使用了双频太阳地球观测天文台（STEREO）航天器上的低频接收器，以推断出纳米尘埃的特征。两架STEREO航天器在太阳轨道上，其中一架在地球前方，另一架在其后方。平均而言，该航天器每秒记录约五十次纳米尘埃撞击（电压脉冲），偶尔爆发多达一千次。科学家分析了七十万次测量结果，得出的结论是，纳米粉尘是行星际空间中物质总质量的重要贡献，这一点与先前的估计相符，并开始表征其性质。尽管STEREO旨在研究太阳风暴，而不是研究纳米尘埃，但新的结果不仅有助于完善我们的太阳系图景，而且还表明了创新的科学家有时可以如何从强力仪器中榨取更多的科学知识。

出版物：G. Le Chat等人，“太阳陆地关系天文台/ WAVES低频接收器进行星际纳米尘探测”，《太阳物理学》，2013年9月，第286卷，第2期，第549-559页； doi：10.1007 / s11207-013-0268-x

研究报告的PDF副本：太阳地面关系天文台/ WAVES低频接收器探测行星际纳米尘

图像：TWAN Tezel，TWAN；亚太点播

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