什么是星际空间?

您可能会惊讶地发现星际空间不存在’t just 真空. It’充满气体,元素和灰尘–可以肯定地摊开–但是恒星和行星的构建块。

太空中优美的灰尘涟漪。

在NASA的Spitzer太空望远镜的这张红外图像中,从快速移动的恒星(Zeta Ophiuchi)流出的风在星际空间的尘埃中产生了涟漪。图片通过 美国宇航局.

星际空间–星星之间的空间– isn’t just 空的空间。那里’s a lot of “stuff”在那里形成的氢(70%)和氦气(28%) 大爆炸 使我们的宇宙运动。其他2%“stuff”在星际空间是 较重的气体和粉尘,它由恒星内部产生的其他元素组成,并由超新星喷入太空。星际空间中的物质非常分散。它’在某些地方比其他地方更密集,但典型密度约为 每立方厘米一个原子。与我们的地球空气相比,即使是最密集的星际空间区域也算是真空。

太阳控制着我们太阳系周围的条件,但在太阳系之外是星际空间及其所包含的一切。

天文学家称这是恒星之间的空间 星际介质.

一端与太阳和行星成一直线,标志着半日后,另一端有宽的奥尔特云。

显示行星,更年期和星际空间的太阳系图。显示的数字是天文单位(非盟),其中1 非盟是太阳与地球之间的距离。图片来自NASA / JPL-Caltech。

饼状图显示星际空间中只有一小部分物质是灰尘;绝大多数是天然气。

大多数星际介质是由氢和氦组成的– 在terstellar gas –但是大约2%是较重的元素和灰尘。图片通过 新罕布什尔大学实验空间等离子体小组.

为什么星际空间很重要?

星际介质是造星的地方。没有它,我们就不会’不存在。如果没有’如果稀疏的斑点凝结成更厚的斑块,最终变成恒星,整个宇宙将是一团无聊,寒冷,毫无生气的气体。

星际介质的厚部分称为 分子云 –通常称为 恒星苗圃 –星星诞生的地方。最初的星星没有’因为没有行星,所以没有行星’除氢和氦外,星际空间中的任何物质。但是,在我们宇宙的数十亿年中’的历史,已经改变了。

它改变了,因为星星本身 使越来越复杂的元素 在他们的内部。当最大质量的恒星变老并死亡时,它们会爆炸成超新星,将其元素释放到星际空间中。因此,恒星可能与行星一起形成,并且至少我们知道的一个行星地球可以容纳生物。

考虑到星际空间的内容以及恒星和行星的诞生过程,其他行星也很有可能也有生物。

桃红色多云的空间,有许多明亮的星星和小的,不规则的黑色小球。

这张引人入胜的令人惊叹的恒星幼儿园IC 2944的观点发布是为了庆祝一个里程碑:ESO超大型望远镜诞生15年。此图还显示了一群厚厚的尘埃云–被称为沙克雷小球–映衬着淡淡的粉红色星云发光气体。

星际空间中的太阳系和航天器

太阳是我们当地的恒星。它’大约870,000英里(140万公里)宽,直径大约是我们地球的100倍。填满太阳的体积将需要超过965,000个地球。地球是我们较小的行星之一 太阳系.

一束带电粒子流从太阳的上层发出’气氛这种粒子流称为 太阳风。太阳– and its 太阳风 –产生一种包围我们整个太阳系的空腔 日球。日光层就像一个气球,气球中有我们的太阳和行星。在太阳系外是星际空间。

海王星,我们太阳系中最远的’是地球的主要行星,距太阳的距离是地球的30倍。我们称地球到太阳的距离为天文单位(非盟),因此海王星的距离为30 非盟。

日光层的边缘是其四倍,约为120 非盟。

太阳系正在我们银河系的空间中移动。随着它的运动,面对我们银河系中心的日光层部分所承受的压力要比其背对着那一侧的部分受到的压力更大,因此日光层被拉伸成水滴状。

与箭头的大橙色球形指向一个微小的小点的在它的中心。

地球和太阳大小的比较。图片通过 SFWriter @Fiverr.

微小的太阳系,被巨大的日光层包围,向一个方向伸展;两艘飞船。

查看大图。 | Voyager 1和Voyager 2航天器位置的图示–离地球最远的航天器–现在都在太阳系外,在星际空间中。 “旅行者1号”于2012年8月越过了日光体或日光层的边缘。“旅行者2号”又朝着不同的方向越过了“日光层”的另一部分,于2018年11月越过。看来“breathe”以与太阳的高度有关的方式’的活动,在太阳活跃时变大,在太阳活跃时变小’s quiet. Image via 美国宇航局.

据推测,每颗恒星都会在自身周围产生气泡。在所有这些数十亿美元的边缘“heliospheres,”恒星将粒子和电磁辐射泄漏到太空中,进一步为星际介质提供能量。

一旦您走过了日光层的内边缘,就会有一个称为 终止冲击 就像溪流中激流激流。

最终它变得光滑,然后进入更年期,即太阳的内部压力’的效果与星际介质的外部压力相平衡。直到现在,您终于进入星际空间本身了。

关于那个“vacuum” of space …

When we talk about space, we often think of 真空 where there is absolutely nothing for us to 呼吸. 地球’海平面上的大气层很浓。它延伸到国际空间站(ISS)上方,但很薄,经过几百公里后,’几乎好像不是’t there. 地球’的大气层最终可能会在地球上方约6,700英里(10,800公里)处终止’或更高的表面,具体取决于您询问的对象。

在海平面的地球上,一立方厘米的空气中有30,000,000,000,000,000,000个分子,或者我们可以说3后面有19个零,但为方便起见,我们将其写为3乘10 ^ 19。因此,其体积仅比普通模具小一点,因此存在不可思议的分子数量。

举行标准的手死与在黑色的白色小点。

这个骰子的边长为1.5厘米,因此比在海平面上容纳3 x 10 ^ 19个空气分子或星际空间中的1个原子的空间大一点。图片来自T.Wiegert。

在珠穆朗玛峰’在s峰处,相同体积的分子多于10 ^ 18,在ISS的高度(约350 km或200英里以上),每个分子只有一百万(10 ^ 6)个分子立方厘米–对月球稀薄的大气也是如此。

相比之下,星际空间平均每立方厘米只有大约1个原子,尽管这个数字从100,000到低至0.01取决于您是否’处于分子云或云之间的空间中。无论哪种方式’s尽可能接近绝对真空(不计算在内) 星际 数字更低的空间…).

大气层,其中包含飞机,极光和航天器等典型物体。

地球的各层’的气氛。图形通过NOAA。

底线:星际空间是星系中恒星之间的空间。它’s not “empty,” but, overall, it’尽可能接近绝对真空。分子云是星际空间中物质收集最密集的地方。在这些云层中,诞生了新的恒星和行星。

地球天空