如果你用伽马射线测量月球,它会比太阳更亮。
NASA在一篇论文里公布了这一趣闻,同时宣传了意大利国家核物理研究所的物理学家Mario Nicola Mazziotta和Francesco Loparco 用费米伽马射线空间望远镜所做的观测研究。
图解:伽马射线中的月球
我们称之为光的电磁辐射,像波一样传输。波有一段特征波长(波峰之间的距离)和波幅(强度)。光的能量和它的波长是成正比的,波长越短,能量越高。我们肉眼仅仅能够感知到一小束可能的光,我们称之为可见光。所以,肉眼看来,月亮看上去像一个白色的圆形因为它反射的可见光来自更亮的太阳。
但是确切地说,月亮的意义远不止于表面。宇宙中由爆炸的恒星或银河系中心的黑洞产生的高能粒子充满了整个空间。虽然它们通常会被磁场阻挡,但是月亮并没有磁场。粒子破坏月球表面并与它相互作用,最终产生伽马射线。通过特殊的探测器是可以看见这些伽马射线的,例如费米望远镜。因为宇宙射线从每个方向射向月球,所以伽马射线下月球没有显示月相,就像在可见光下我们所看见的新月。据NASA报道,亮度上的差异是基于太阳磁场的周期性波动。
NASA指出月亮只是在能量比较低的伽马射线上比太阳亮,而太阳的磁场阻挡了宇宙射线。更多的高能粒子依旧穿透太阳的磁场,和太阳的原子相互作用,并产生伽马射线。NASA也提到,因为我们再次努力输送宇航员登月,所以了解月球伽马射线的环境是很重要的。
下图展示了费米观测到的月球越来越亮,因为它聚拢了越来越多的伽马射线。
图解:费米拉特随时间收集伽马射线
所以,下次你在幼儿园的时候,你的老师告诉你,月亮实际上不是自己发光,你可以反驳他了。
1.伽马射线
伽马射线(也称为伽马辐射),用小写的希腊字母gamma表示,它是一种极其高频的电磁辐射,因此由高能质子组成。法国的化学家和物理学家Paul Villard在1900年研究镭的辐射时发现了伽马辐射。在1903年,Ernest Rutherford将这种辐射命名为伽马射线。
2.费米伽马射线空间望远镜
费米伽马射线空间空间望远镜(FGST),原名伽马大面积空间望远镜(GLAST),是一个用来执行近地轨道伽马射线天文观测的空间望远镜。
3.电磁辐射
电磁辐射(EM辐射或EMR)是由某个电磁过程释放的辐射能。可见光是电磁辐射的一种类型;其他常见的形式是不可见的电磁辐射,例如无线电波、红外线和X射线。
4.磁场
一个磁场是电流和电磁物质的磁场效应。任何给定点上的磁场是由方向和大小(或强度)两者决定的。正因为如此它是一个向量场。这个术语是用来表示两个由B和H代表的不同但是紧密联系的两个磁场,其中H用SI(国际单位制)中的单位安培每米(符号:A·m or A/m)来测量。
5.宇宙射线
宇宙射线是极高的高能辐射,主要源于外太阳系。它们可能产生二次粒子的阵雨,而穿透并影响地球的大气层,有时候甚至会到达地球表面。宇宙射线主要由高能质子和原子核构成,它具有神秘的起源。
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. Ryan F. Mandelbaum- gizmodo-末日飞船
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