银河系宇宙射线中重元素之谜 _生活百科

【银河系宇宙射线中重元素之谜】一颗垂死恒星的超新星爆炸会产生巨大的冲击波，这些冲击波会在周围空间中传播，将路径中的离子加速到非常高的能量，从而产生 GCR 。重离子如何被激发和加速很重要，因为它们会影响整个宇宙的质量重新分布，并且对于更重、化学结构更复杂的元素的形成至关重要。它们还影响我们如何看待天体物理结构。

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“人们认为重离子对传入的冲击波不敏感，因为它们的数量较少，而且冲击能量被大量质子消耗掉了。想象站在海滩上，波浪移动你脚下的沙子，而你留在原地，”SwRI 的 Hadi Madanian 博士说，他是发表在《天体物理学杂志快报》上的有关这项研究的论文的主要作者。“然而，关于重离子在冲击条件下如何表现的经典观点并不总是我们在近地空间环境的高分辨率 MMS 观测中看到的。”
近地环境中也会发生冲击现象。太阳的磁场由超音速太阳风流携带穿过行星际空间，它被地球磁层阻碍和转移，地球磁层是我们地球周围的保护气泡。由于其弯曲的形状，这个相互作用区域被称为船首激波，类似于船在水中行驶时发生的船首波。地球的弓形激波形成的尺度比超新星激波小得多。然而，有时，这种小冲击的条件类似于超新星残骸的条件。该团队使用来自 MMS 航天器在弓形激波处的高分辨率原位测量来研究重离子是如何加速的。
“我们观察到弓形激波附近磁场的强烈放大，这是与超新星遗迹等强激波相关的已知特性。然后我们分析了不同离子种类在遇到弓形激波时的行为，”Madanian 说。“我们发现这些增强的场显着改变了重离子的轨迹，将它们重定向到冲击的加速区。”