利用來(lái)自ESA的“星團(tuán)”任務(wù)的18多年的數(shù)據(jù)，科學(xué)家們繪制了地球周圍空間中的重金屬的圖，發(fā)現(xiàn)了鐵的意外分布和普遍存在，并減少了我們宇宙環(huán)境的組成。

人們通常認(rèn)為空間沒(méi)有物質(zhì)，但是從技術(shù)上講，它并不是真正的空：物質(zhì)的分布非常非常稀疏。在地球附近，科學(xué)家稱之為“地球空間”的空間實(shí)際上充滿了帶電粒子：帶負(fù)電的電子和帶正電的離子的混合物。這些離子是我們?cè)诘厍蚩臻g中看到的電動(dòng)力學(xué)過(guò)程的關(guān)鍵參與者，并且對(duì)這部分宇宙的湍流，多變的性質(zhì)做出了貢獻(xiàn)。

令人驚訝的發(fā)現(xiàn)

一項(xiàng)新的研究使用了來(lái)自ESA的“星團(tuán)”任務(wù)的18年來(lái)的數(shù)據(jù)-2000年8月發(fā)射，并已接近其太空20周年-探索一種被認(rèn)為在地球附近相對(duì)罕見(jiàn)的重要離子的流行：鐵。通過(guò)研究2001年至2018年收集的Cluster數(shù)據(jù)，研究人員發(fā)現(xiàn)了整個(gè)地球空間中鐵的意外分布。

麥克斯的主要作者斯坦·哈蘭德說(shuō)：“盡管數(shù)量很少，但我們到處都能發(fā)現(xiàn)鐵：在整個(gè)星團(tuán)所覆蓋的整個(gè)地理空間范圍內(nèi)，以及在近地太陽(yáng)風(fēng)中，太陽(yáng)中帶電粒子不斷涌出。”德國(guó)哥廷根的普朗克太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所和挪威卑爾根大學(xué)的伯克蘭太空科學(xué)中心。

“在大約10%的觀測(cè)結(jié)果中我們檢測(cè)到鐵，鑒于離子的相對(duì)稀有性，這令人驚訝。我們沒(méi)想到會(huì)如此頻繁地發(fā)現(xiàn)它。”

然而，令人驚訝的不是鐵本身的存在，而是其性質(zhì)。JAXA / NASA Geotail衛(wèi)星已經(jīng)花費(fèi)了25年的時(shí)間觀察地球的磁環(huán)境，并于2017年在地球空間中檢測(cè)到了單電離的鐵。這些鐵原子僅從電子的最外層剝離。新的結(jié)果不僅證實(shí)了這一發(fā)現(xiàn)，而且提供了圖片中必不可少的新部分。

“星團(tuán)的觀測(cè)所關(guān)注的能量范圍遠(yuǎn)高于Geotail，并為我們提供了周圍空間的更完整視圖，不僅檢測(cè)了單電離的鐵而且還檢測(cè)了多電離的鐵-這些處于高能態(tài)的離子具有被剝奪了不止一個(gè)電子”，斯坦因補(bǔ)充說(shuō)。“太陽(yáng)風(fēng)中的鐵傾向于以較高的電荷狀態(tài)出現(xiàn)，因此我們需要更大的能量范圍，才能更好地理解太陽(yáng)風(fēng)及其對(duì)地球磁環(huán)境的影響。”