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第81章 局部气泡(第1页)

局部气泡(locabubbe):太阳系所在的星际空洞

现与基本特征

局部气泡(locabubbe)是银河系猎户臂内的一个巨大星际空洞,太阳系目前正位于其内部。这个结构最早由软x射线全天巡天在o年代现,其基本特征为:

形态:不规则且多孔的泡沫状结构,横跨数百光年

主要成分:高度电离的百万度等离子体(密度≈oooato)

边界:被相对较冷的分子云和中性氢气体(hi)包围

x射线辐射:o-kev波段显着增强(比星际介质背景高-倍)

近年来的三维构建显示,这个结构更像是由多个相互连接而成的复杂网络,而太阳系正处于至少两个大泡的交界区域。

物理性质解析

等离子体特性

温度:约o?k(比太阳日冕还热)

电离状态:ovi(氧五价离子)占主导

压力平衡:热压力≈xo?dyn,与周围云层相当

元素丰度:铁、镁等a元素太阳值-倍,暗示新星起源

空间范围争议

不同观测手段给出不同尺度:

x射线成像:直径约oo光年

星际偏振测量:尘埃边界延伸达oo光年

钠d线吸收:指示部分区域仅延伸o光年

这种差异源于气泡的非均匀性——某些方向上壁较薄(如银极方向),而在分子云密布区域(如天蝎-半人马方向)则形成明确边界。

形成机制与能量来源

当前理论认为这是多颗新星连锁爆的结果,证据包括:

年轻恒星遗迹:约oo万年前天蝎-半人马ob协会内曾有o-o颗大质量恒星死亡

放射性同位素:太平洋地壳中富集??fe(半衰期百万年),与理论时间相符

运动学痕迹:局地星际云(lic)的径向度与爆模型预测一致

模拟显示需要-o次新星在约ooo万年内相继爆,才能产生现有结构。这些爆炸不仅清扫出空洞,还将大量重元素注入气泡内。

边界云层的复杂结构

气泡表面不是光滑壳层,而是被星际物质的渗漏结构:

着名的:允许船帆座残骸的高能粒子流入(如ga脉冲星)

突出特征:

天蝎-半人马分子云复合体(南边界)

英仙臂分子云(北边界)

g云复合体(前方oo光年)

特别值得注意的是lic(局地星际云)——这个尺度约o光年的部分电离云,太阳系正以ks度穿行其中,预计将在未来ooo年内完全离开。

太阳系穿越的时空历史

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