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夜空中的神秘光锥,发现已有300多年,却依然是个谜

作者:    信息来源:星空天文    发布时间: 2021-03-24

黄道光。在这张照片中,它位于银河的左侧,像一个幽灵般的光锥,直插中天。ESO / Y. Beletsky


如果四周没有光污染,我们可以在日落后的西方,或日出前的东方,看到一个神奇的幽暗光锥伫立在地平线上,直插中天。


这个光锥就是所谓的“黄道光”,是散布在内太阳系黄道面上的细小尘埃反射太阳光形成的。


黄道光的发现已经有300多年历史。最早注意到黄道光,并给出科学解释的是卡西尼。但黄道光尘埃粒子的来源,却始终是个谜。


人们通常以为,这些尘埃是从彗星和小行星上剥落下来的。但是科学家却在“朱诺”木星探测器拍摄的导航图片中,发现了一种新的可能:它们来自火星。


“朱诺”为了利用地球的引力弹弓效应前往木星,到小行星带打了个来回。在此期间,其搭载的“四星追踪相机”中的一台,被用来搜寻附近是否存在未知小行星,并拍摄了大量照片。


这台安装在探测器太阳能电池板上的相机,能够拍到直径小于1毫米的尘埃粒子。研究人员把它当成一台传感器,对黄道光尘埃在内太阳系的分布情况进行了勘测。

 

勘测结果显示,黄道光尘埃云从地球轨道开始,一直向外延伸到火星轨道以外,大约两倍于地球和太阳距离的地方。尘埃云的内外缘分别受地球和木星引力影响,主体与火星轨道参数保持一致。


这是个非常奇怪的现象,因为它表明这些尘埃与火星可能有同源关系。研究人员模拟了尘埃云形态在木星引力影响下可能发生的变化,结果发现,它们在阳光反射下的样子和我们在地球上看到的黄道光完全一致。


发现黄道光尘埃可能来自火星让科学家十分激动,但是接下来的问题却让人更加费解:这些尘埃究竟是如何逃离火星引力束缚,散布到行星际空间的呢?


虽然火星上经常会发生全球性尘暴,但是到目前为止,还没有发现来自尘暴的火星尘埃能够通过任何一种已知方式进入太空。


这些尘埃也不太可能是微陨石撞击火星两个小卫星的产物,因为撞击产生的尘埃粒子也难以逃离火星系,成为行星际尘埃。


火星上经常会发生全球性的尘暴。左图是未发生尘暴时的火星,右图拍摄于一个月后,这时尘暴已经席卷了整个行星。照片拍摄于2001年。NASA / JPL / MSSS

宇宙的奥秘常常就是这样一环套一环。解开一道难题,还有另一道。但这也正是探索的迷人之处。