澳科大月球與行星科學國家重點實驗室又獲重要科學成果

一項由澳門科技大學月球與行星科學國家重點實驗室特聘教授李羅權院士與台灣學者共同完成的、對旅行者一號與二號人造飛行器最新探測資料的研究成果，近日在國際頂尖學術期刊《自然·天文》（Nature Astronomy）期刊上發表，澳科大再一次在太空科學領域中揚名。

李羅權院士

恆星與恆星之間的距離十分遙遠，這中間充滿著稀薄的物質，稱為星際物質。由作為恆星一份子的太陽發出的高速太陽風與星際物質交互作用，形成了以日球層頂為分界的區域，內部稱爲日球層，往外則是星際空間，星際空間中存在著磁流體湍流現象。早在1976年，李羅權院士就曾與美國科學院Randy Jokipii院士率先提出了在星際空間中，磁流體湍流能譜在空間尺度的分布。近日，李羅權院士和他的合作者利用美國太空總署(NASA)旅行者一號與二號衛星(Voyager 1 & 2)目前所傳回的最新資料，計算出星際空間磁流體湍流能譜，發現計算結果與早期地面遙測所得出的結果相符。而在離子與電子的動力尺度範圍，其湍流能譜強度明顯高於Kolmogorov冪次律分佈，此重要結果的原因亦值得後續研究。

1977年NASA發射兩顆名為旅行者一號與二號的衛星，應該是目前已知、進入恆星際空間、離地球最遠的人造飛行器。其初期任務僅是觀測太陽風與系內行星，但隨著其航行距離越來越遠，且其搭載的電力供應系統與部分觀測設備仍可正常運作，之後旅行者衛星便被賦予了探索星際空間的任務。在2012年，旅行者一號被確認穿過了日球層頂，並正式進入了星際空間。而旅行者二號也在2018年11月5日進入星際空間。2018年12月，旅行者一號已距離日球層頂超過23個天文單位。它們為人類首次傳回了極其珍貴的日球層外星際空間物質的觀測資料。

月球與行星科學國家重點實驗室再一次在國際頂級學術期刊上發表科學論文，彰顯了實驗室在太空科學領域不斷提升的科學水平。實驗室的學者們將繼續深入分析旅行者一號、二號所獲取的數據資料，以期取得更多高水平的學術成果。

星際湍流能譜：(a) 李羅權院士與Jokipii院士所提出的近似Kolmogorov冪次律分布，(b) Armstrong等人根據地面遙測得出的大冪次律能譜(the Big Power Law)，(c) 旅行者一號實地觀測所得到的湍流能譜(Lee & Lee, 2018)，(d) 結合早期地面遙測與這次新的實地觀測資料得到的巨大冪次律能譜(the Grand Power Law)

(a)旅行者一號所測量電場的頻譜分析(頻率-時間譜)，日期範圍為2012年至2016年 (b) 日球層(heliosphere)以及旅行者一號與二號軌跡示意圖，其中日球層頂(heliopause)區隔了日球層與星際空間，而終止震波(termination shock)則是超音速與次音速太陽風的分界線