美国国家航空和宇宙航行局为模拟太阳系保护气泡的努力提供了动力
美国航天局的五年拨款支持对日球层的澳门威尼斯人注册网站研究和使空间物理多样化的工作

波士顿大学领导的SHIELD(太阳风与氢离子交换和大规模动力学)驱动科学中心正在开创澳门威尼斯人注册日球层的新工作,这是一个磁场“力场”,可以保护地球上的生命免受破坏性宇宙射线的伤害。图片由Merav Opher等人提供
美国国家航空和宇宙航行局为模拟太阳系保护气泡的努力提供了动力
美国航天局的五年拨款支持对日球层的澳门威尼斯人注册网站研究和使空间物理多样化的工作
波士顿大学领导的一个团队在我们对保护太阳系和地球上所有生命的气泡的理解方面取得了重大进展,他们赢得了美国宇航局的一项重大新资助。SHIELD(太阳风与氢离子交换和大规模动力学)驱动科学中心获得了一项新的五年资助,以继续推进其在太阳物理学方面的突破性工作,澳门威尼斯人注册网站研究太阳如何影响和塑造太阳系。这笔资金还将支持该团队使空间物理领域多样化的努力。
该中心成立于2020年,作为NASA DRIVE(多样化、实现、整合、创业、教育)科学中心计划的一部分获得了这笔资金。在该计划的第一阶段,航天局支持了9个澳门威尼斯人注册网站研究小组;现在已经缩减到只有三所大学——波士顿大学、约翰霍普金斯大学和斯坦福大学——进入第二阶段。美国宇航局称每个中心都是太阳能和空间科学创新的中心:“这些高性能的团队解决了前沿的科学问题,”太阳物理学部门主任尼古拉·福克斯(Nicola Fox)在一份新闻稿中说,“支持美国宇航局的使命,推进太阳能和地球空间科学。”

“过去两年的竞争非常激烈,”波士顿大学艺术与科学学院天文学教授、SHIELD DRIVE科学中心首席澳门威尼斯人注册网站研究员Merav Opher说。“最初的九部电影都是一部强大的电影。这是一件大事。”
在项目的第一阶段,Opher和她的团队利用可观测数据和理论物理学创建的引人注目的计算机模拟来解释日球层新模型背后的物理机制,日球层是保护地球上的生命免受超新星发出的破坏性宇宙射线的保护泡。
以前的模型将日球层描述成彗星的形状,但SHIELD模型推翻了这一观点,认为它看起来更像一个羊角面包。奥弗的多机构团队由大约40名天体物理学家组成,他们来自包括麻省理工学院、密歇根大学、亨茨维尔阿拉巴马大学和普林斯顿大学在内的12个机构,他们能够将这种形状归因于中性氢粒子,这种粒子导致来自太阳的射流不稳定,从而形成了日球层。反过来,这种不稳定性可能会引起太阳风或来自太阳的准直等离子体的干扰,将日球层弯曲成一种让人想起流行糕点的形状。
迷上了日光层
对奥弗来说,有机会继续这项工作就像梦想成真一样。几乎从出生起,她就一直在仰望星空,因为她和她的双胞胎妹妹尊敬她们的父亲鲁文·奥弗(Reuven Opher),他是巴西著名的天体物理学家和宇宙学家,在巴西工作了30多年。但是,当大多数空间物理学家把注意力集中在磁场和空间天气上时,奥弗发现自己迷上了日球层。
“我们越来越认识到日球层对地球上生命的重要性,以及对地球上气候的重要性,”奥弗说。“直到现在,日球层还不是宜居澳门威尼斯人注册网站研究的中心。”
与这一发现和其他发现对奥弗同样重要的是,她对DRIVE项目的多样性也同样充满热情。奥弗是一名女性,从以色列经巴西移民而来,也是LGBTQIA+社区的一员,在她的职业生涯中克服了许多障碍。在采访和会议上,她坦率地谈到了作为天体物理学中一个代表性不足的群体的一员的孤独感,她克服这种孤独感的能力,以及她支持他人的愿望。
“我是这个领域唯一的女性理论家之一,”奥弗说,她也是三个第二阶段中心中唯一一位领导的女性。“我想尝试接触那些处于夹缝之间的人,因为他们没有正确的敏感性,或者因为他们的性别,或者他们是移民。我们可以把他们抱起来,拥抱他们,我一直听说我们的外展活动感动了很多人。第二阶段的挑战是如何保持这种势头。”
神盾局的外展计划,旨在帮助有抱负的天体物理学家找到社区,并获得必要的指导,将他们独特的声音带到这个领域,将在第二阶段由行星科学澳门威尼斯人注册网站研究所的高级教育和交流专家、高级科学家桑林·巴克斯纳(Sanlyn Buxner)指导。它将包括网络研讨会、推荐、指导和交流机会。
奥弗在接受The Brink采访时谈到了这种拓展的重要性,使她的澳门威尼斯人注册网站研究领域多样化,以及她希望该中心如何促进我们对太阳系的理解。
问&一个
和Merav Opher
濒危时刻: 现在你进入了第二阶段,这个阶段会稍微长一点,我相信你有很多想要完成的事情。神盾局将关注的一个亮点是什么?
奥菲:我们发现,(由英国国立大学和俄罗斯科学院提出的)两种主要的日球层模型与观测结果之间存在差异。那么,为什么它令人兴奋呢?这意味着现在,我们对日球层的理解是,有一种能量来源缺失了——我们不知道它是什么。这意味着日球层内的某些东西正在产生能量。第二阶段的主要目标之一将是缩小观测和模型之间的差距。
濒危时刻: 在不久的将来,神盾局会取得怎样的成功?
Opher: SHIELD的目标是创建一个日球层的数字双胞胎,这是一个全面的、自一致的全球模型,可以解释所有相关的原位数据和远程观测数据。这个模型可以让我们在未来更好地探索太阳系,告诉我们更多澳门威尼斯人注册变化的太阳和本地星际介质(我们的太阳系正在穿过的气体云)条件如何影响地球上的生命,并可能帮助我们在银河系中寻找其他生命。
濒危时刻: 是什么让这项澳门威尼斯人注册网站研究如此重要?
奥菲:到目前为止,这个团体一直在关注宇宙射线是如何被日光层过滤掉的。我们知道宇宙射线或紫外线的数量与生命的产生有关。第二阶段的主要目标之一是继续推进宜居大气层的构想。我认为这是NASA喜欢的一个联系——我们不仅仅是在和自己说话,和空间物理社区说话,我们还在和其他社区联系,比如天体物理学、生物学,并试图弄清楚,这对气候有影响吗?
濒危时刻: 这项工作也与太空旅游有关,对吧?
奥弗:是的,美国宇航局很喜欢这篇文章。到最后,我们会得到一张辐射强度图。对于宇航员来说,在进行三年以上的旅行时,最大的危险是来自宇宙射线的辐射。有了辐射地图,当我们试图殖民火星和月球时,我们就能知道情况会有多糟糕。这是至关重要的。
濒危时刻: 当然,当你在科学领域开辟新天地的时候,你的计划是在多样性方面打破障碍。
奥菲:我们需要将同理心作为一种普世价值。我认为我们在第一阶段所做的拓展——我希望能延续到第二阶段——是脆弱的,在做突破性的科学澳门威尼斯人注册网站研究时表现出脆弱。这是独一无二的。我们要做突破性的科学,我们要做卓越的科学。但我们要做的不是通常科学澳门威尼斯人注册网站研究的方式:事实,A型,自上而下。我不想成为那样的领导者。我希望我的团队和我周围的人都能感受到这个伟大梦想的核心。这是一种新的方式,试着说,“好吧,你可以感同身受,你可以开放和脆弱,做不可思议的科学。你没必要这么守旧,说“我什么都知道”。’”当我去参加会议时,我必须武装自己,就像我要去打仗一样。每一个有点敏感的人都知道他们必须武装自己。但当我在会议上演讲的时候,随着我事业的发展,我试着表现得脆弱,做真实的自己,告诉他们你可以做到这一点,这很好。但你环顾四周,科学是由那些像这样的人做的,“我要证明你错得有多离谱,”那种非常有男子气概的人。但你不必这样的。这不仅仅适用于女性。我有很多敏感的男人来找我说,“谢谢你,我从来不会表现出情绪。”这是人类的事情。所以,这本身就是一个重大突破;我认为我们正在做的事情真的具有变革性。
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