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旅行者號捕捉到木星弓形震波 太空迷必聽的宇宙聲波

當行星擁有磁場時,就會形成所謂的「磁層」——這個磁場主導的星際空間區域。理論上磁場可以無限延伸,但每顆行星都得與來自太陽的帶電粒子流(即太陽風)爭奪磁場空間。

當太陽風遭遇磁層時,粒子流會被阻擋,就像河流中的石頭改變水流方向一樣。太陽風等離子體原本以每秒400公里(時速90萬英里)的速度移動,遇到磁層後會被偏轉並減速。這個太陽風撞擊行星磁層的區域,就被稱為「弓形震波」,類似超音速飛機在地球大氣中產生的音爆現象。

說到太陽系最大的行星木星,所有事物都比其他行星來得壯觀。木星內部的氫氣被壓縮到極高壓力,進入金屬態。當這些金屬氫旋轉時,會產生強大的電流,進而形成巨大的磁場。這個磁場強度是地球的16到54倍,更是太陽系中除太陽影響範圍外最大的連續結構。

1974年,先鋒10號和11號成為首批探測木星的人造物體,當時記錄到木星弓形震波處於最大狀態。等到1979年旅行者1號造訪時,科學家已能更深入地研究這個現象。令人意外的是,由於太陽風增強,當時測得的磁層範圍比先前小得多。

愛荷華大學的William Kurth教授曾描述:「如果木星的磁層能在可見光下發光,從地球觀測時大小將是滿月的兩倍。」這還只是磁層較短的部分,木星背後的磁尾延伸長度約是日地距離的五倍,達到7.45億公里之遙。

雖然自旅行者1號探測以來46年間,人類對木星的瞭解已大幅增加,但新發現(如新型等離子波)仍持續帶給我們驚喜。2016年朱諾號探測器穿越木星弓形震波時,更發現這個邊界結構比我們想像的還要複雜得多。