【菜科解读】

正如我们所知，太阳只是银河系中的一颗恒星，它带领着太阳系中包括地球在内的众多小弟，一直在与银河系中其他的恒星一起围绕着银河系中心运行。

根据科学家的估算，银河系中的恒星数量有2000亿至4000亿颗，所此我们不难想象，数量如此之多的恒星，不可能做到完全同步地运行，而对于太阳来讲，它与其他恒星或多或少地都会存在一定的相对速度，随着时间的流逝，就有可能出现其他恒星入侵太阳系的事件。

实际上，这样的事情有可能在过去已经发生了，科学家发现，在大约7.99万年前，太阳系就可能遭到过一次入侵，而这个入侵者，则是一颗编号为WISE 0720-0846的恒星。

WISE 0720-0846在天空中位于麒麟座方向，目前与我们的距离大约为22光年，由天文学家拉尔夫-迪特·舒尔茨（Ralf-Dieter Scholz）于2013年通过广域红外线巡天望远镜（Wide-field Infrared Survey Explorer, 简称WISE）发现，因此它也被称为舒尔茨之星（Scholzs Star）。

观测数据表明，舒尔茨之星是一颗红矮星，其质量只有太阳的9.5%左右，它还有一颗伴星，其质量要小一点，大约是太阳的6.3%，是一颗褐矮星。

刚开始的时候，舒尔茨之星并没有受到太多的关注，毕竟在银河系中，像它这样的红矮星可以说到处都是，但随着观测数据的累积，天文学家却惊讶地发现这颗恒星的运动轨迹有两个特点：1、它正在以大约82.4公里/秒的速度远离我们而去；

2、它的切向速度极低，几乎可以忽略不计。

所谓的切向速度，是指方向垂直于我们视线的速度，通俗来讲就是，在我们看来，这种速度的方向是上下左右中的某个方向。

所以根据这两个特点就可以推测出，如果我们将时间回溯的话，那么在过去的某一时间，舒尔茨之星就距离我们非常近。

具体有多近呢？

为了找到这个问题的答案，天文学家利用舒尔茨之星当前的位置、运动方向、速度以及银河系的引力场等数据对其进行了建模，在经过大量的模拟之后，得出的最符合实际情况的结果是：舒尔茨之星在大约7.99万年前距离太阳最近，当时它与太阳的最近距离约为5.2万个天文单位，换算成光年的话，就是大约0.82光年。

需要知道的是，太阳系真正的边界是奥尔特云，其半径大约有1光年，也就是说，按照这样的模拟结果，舒尔茨之星其实已经入侵了太阳系。

当然了，这只是一个模拟结果，那么，有没有实际观测数据对其进行支持呢？答案是肯定的。

天文学家认为，如果太阳系在7.99万年前真的遭到了舒尔茨之星的入侵，那在现在的太阳系中，就可能存在着那一次入侵后留下的蛛丝马迹，其中最有可能的证据，就是那些运行在太阳系外围的小天体，因为它们的运行轨道，很可能会因为舒尔茨之星的引力扰动而出现明显的异常。

引人注目的是，在经过了大量的观测之后，天文学家真的发现了一些小天体的运行轨道存在着明显的异常，根据已知的观测数据，这些小天体的数量有大约400个，它们的运行轨道都是夸张的双曲线轨道，并且光谱数据也表明，这些小天体与太阳系的起源一致。

（↑图中蓝色的轨道就是所谓的夸张的双曲线轨道）

天文学家认为，已知的观测数据也说明了，这些小天体的运行轨道曾经受到明显的扰动，而这种扰动的源头，很可能就是舒尔茨之星的引力。

值得一提的是，在7.99万年前，人类早已在地球上出现，而像舒尔茨之星这样的红矮星，其表面一般都很不稳定，经常会出现巨大的耀斑。

这就意味着，如果太阳系真的遭到过舒尔茨之星的入侵，那当时生活在地球上的人类，就有可能在天空中看到一颗红色的恒星，并且在有些时候，这颗恒星还会比较耀眼。

美科学家精确测量太阳系外星际磁场强度与方向

最新研究显示，这些来自日光层外层的粒子其实最初源自太阳，它们为科学家带来了关于遥远的星际磁场的信息。

　　 北京时间3月3日消息，据国外媒体报道，2008年，美国宇航局"星际边界探测器"发射升空，专门用于探测太阳系与星际空间交界地带。

数年来，"星际边界探测器"帮助科学家不断取得惊人发现，从而让人类更清楚地认识太阳系外的宇宙空间。

近日，美国西南研究院科学家根据"星际边界探测器"的探测数据精确地测量了日光层外的磁场强度和磁场方向，从而发现了一种支配太阳系之外星系的力。

　　在2008年刚刚发射不久，"星际边界探测器"就发现了一小片狭长的宇宙空间的神奇之处，那里比其它区域有更多的粒子在其中流动。

这片狭长的宇宙空间也被称为"星际边界探测器带"。

这个神秘的带状结构帮助科学家打开了窥探太阳系外宇宙空间的大门。

美国宇航局认为，"这就好比根据窗外的雨滴来判断室外的天气情况。

" 　　为了更好地描述太阳系邻近的宇宙空间，美国西南研究院科学家根据"星际边界探测器"的探测数据对星际边界进行模拟分析与研究。

星际边界位于我们太阳系周围的巨型磁场泡泡的最边缘，也被称为日光层。

通过最新的分析结果，科学家精确测量了日光层外的磁场强度和磁场方向。

科学家们的研究成果发表于《天体物理学杂志》上。

　　专家认为，科学家的最新研究成果让我们认识了支配太阳系之外星系的磁场力，从而对我们太阳系周围的宇宙空间有了更清楚的认识。

这一研究成果是基于"星际边界探测器带"的起源理论而形成的。

在"星际边界探测器带"中，流动的粒子其实是太阳粒子经过长途飞行到太阳磁场边界后被反射回来的。

在太阳系的周围，有一个巨型的泡泡，即日光层。

泡泡中充满了所谓的太阳风，即太阳不断喷射出来的电离态气体。

当这些粒子抵达日光层边界时，它们的运动就会变得更为复杂。

美研发革命性“太阳风推进”技术：10年可飞抵太阳系边缘

相反，"静电风帆"将借助太阳风抵达日球层顶，那里可以被视作是太阳系的边界　　 北京时间4月30日消息，美国宇航局(NASA)的工程师们已经开始测试新型空间推进系统，一旦成功，它将有望将人类的探索范围拓展至恒星际空间。

　　这一系统将利用太阳释放出的大量粒子产生的推力，实现史无前例的加速。

研究人员们指出，采用这种推进方式的新型飞船将能够在短短10年内飞抵日球层顶，而采用1970年代技术发射的旅行者号飞船完成这一路程则整整耗费了35年的时间。

日球层顶(heliopause)是太阳风作用逐渐终止，空间环境逐渐向恒星际空间过渡的边界层。

　　这一新型推进概念被称作"日球层顶静电快速推进系统"(HERTS)，或者直接称为"静电风帆"(E-Sail)，其推进不需要任何内部安装的推进系统。

相反，"静电风帆"将借助太阳风抵达日球层顶，那里可以被视作是太阳系的边界。

　　一艘缓慢自转的飞船可以释放10~20根带电铝制导线，形成一个巨大的"静电风帆"。

每条这样的导线厚度仅有一毫米，但长度达到12.5英里(约合20公里)，几乎和219个足球场相当。

　　这款"静电风帆"能够排斥通过的带电荷的质子流，从而产生推力。

HERTS"静电风帆"项目的首席科学家，美国宇航局马歇尔空间飞行中心先进概念办公室的布鲁斯·魏格曼(Bruce Wiegmann)表示："太阳每时每刻都在以极高的速度释放出大量质子和电子，速度可以达到每秒400~750公里。

而静电风帆正是利用这股粒子流实现推进。

" 　　一艘缓慢自转的飞船可以释放10~20根带电铝制导线，形成一个巨大的"静电风帆"。

每条这样的导线厚度仅有一毫米，但长度达到12.5英里(约合20公里)，几乎和219个足球场相当　　在受控等离子体腔室内进行测试工作，"日球层顶静电快速推进系统"(HERTS)将测试在带正电荷的导线作用下质子和电子被吸引和排斥的效率。

工程师们还将开展等离子体测试，并改进未来进一步开发静电风帆所需要模型数据　　目前，位于亚拉巴马州的美国宇航局马歇尔空间飞行中心已经开始了相关技术实验，预计这一研究项目将持续至少两年时间。

在这次实验期间，工程师们将会确定静电风帆在飞行过程中能够排斥开的质子数量以及能够被吸引的电子数量。

工程师们还将开展等离子体测试，并改进未来进一步开发静电风帆所需要模型数据。

　　关于静电风帆推进的最初设想来自芬兰气象研究所(FMI)的裴卡·詹能博士(Dr Pekka Janhunen)，但研究人员表示想要真正将这一设想变为现实仍然有大量的工作需要去做，目前这项技术距离真正实现应用至少还有10年以上的差距。

　　随着飞船逐渐远离太阳，这款风帆的有效作用面积还会进一步增加，在距离太阳一个天文单位(即地球到太阳的平均距离)处，这款风帆的有效作用面积大约是232平方英里(约合600.87平方公里)，但在距离5个天文单位处，其有效面积将增大到大约463平方英里(约合1199.2平方公里)。

　　在一般情况下，太阳光子流的能量随着和太阳之间的距离增加，其能量会减弱，因此一般认为采用太阳光压推进技术的飞船到了太阳系的小行星带范围外侧开始就将很难获得足够的推力继续向外飞行了。

　　但是静电风帆利用的是太阳风粒子流(质子和电子)，因此情况完全不同，在小行星带范围外侧，静电风帆将能够继续向前飞行。

魏格曼表示："我们不必有此担心，伴随稳定的质子流和不断扩大的有效推进面积，甚至在距离太阳远达16~20天文单位的位置上，我们的飞船仍然将能够获得足够的推力而维持飞行，这已经比采用光压技术的太阳帆飞船的飞行距离至少超出3倍以上。

这样漫长的加速过程将产生极高的速度。

" 　　当美国宇航局的旅行者-1号飞船在2012年确认跨越日球层顶的时候，这艘飞船在太空里已经飞行了整整35年之久。

而采用这种新型推进技术的未来飞船达成这一目标预计将只需要大约1/3的时间。

魏格曼表示："我们的研究显示，采用静电风帆技术推进的飞船将能够在不到10年的时间里抵达日球层顶。

这将对此类飞船的科学回报效率产生革命性的影响。

" 　　尽管这项技术的设计初衷是为了让飞船跨越日球层顶，但研究人员们表示其对于太阳系内部的探索同样意义重大。

　　魏格曼表示："随着研究组深入考察这一技术概念，事情已经逐渐变得清晰，那就是这项技术设计是具有灵活性和可调整性的。

未来的任务设计者们可以通过调节导线长度、导线数量以及电压高低来适应不同的任务目的——或许是内太阳系探索、外太阳系探索或者是飞往日球层顶区域。

静电风帆技术的应用范围广阔。

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