上海中学生探究天文假说在第十六届全国发明展览会上捧金奖
9月25日,从第十六届全国发明展览会上传出消息:向明中学学生王嘉瑶、徐小凡、芮士辰凭藉“天文假说”及验证装置项目捧得金奖。上海天文台有关专家充分肯定了中学生的科学探究精神:“虽然是未经证实的假说,但对中学生来说,提出问题比解决问题更重要,迈出第一步就是成功。”
天文学界几乎有共识:太阳系八大行星的磁场受太阳影响较大,受银河系影响较小,因为银河系的磁场强度只是太阳磁场强度的千分之一到百分之一。三名“小天文迷”却提出假说:银河系磁场对行星磁极方向所起作用,可能比太阳更大。
假说灵感来源于偶然看到的一则新闻。新闻中谈到这样的天文现象:同样受太阳磁场作用的行星,其磁极朝向出现不一致,有的N极朝上,有的S极朝上。这一现象引发小王等3人探究宇宙磁现象的热情。“其中有何奥秘?难道还有其他因素发生磁场作用?”
翻阅大量天文资料后,一段文字让学生们兴奋许久,“地球上的磁场曾经消失过,甚至南北极也互换过,这跟地球在银河系的位置不无关系。”这更坚定了他们研究银河系磁场的信心。他们收集各大行星相关数据,如重量、体积、磁场强度、磁偏角等,汇成表格,进行研究。在科技指导老师黄曾新帮助下,学生们设计了简单验证模型:浮式指南针模拟太阳系行星,通电的大磁圈模拟银河系磁场。结果发现,除金星外的七大行星磁场都均匀保持同方向排列,误差保持在10度以内。
太阳磁场方向变化莫测,受其影响的几大行星为啥会保持同方向?小王解释:“除了太阳磁场作用,银河系磁场始终朝着同一个方向作用,长时间稳定作用也会使行星磁极方向发生变动。”他们还发现,行星受银河系磁场作用强弱程度,与其内部材料结构有关。“土星、木星等以液态氢为主的行星,距离太阳较远,受银河系磁场作用可能更大。而地球、火星等以固态铁为主的行星,与太阳距离较近,受其磁极作用大,极性与太阳磁极相反。所以,几大行星磁极方向会出现不一致。”
接下来,学生们还将请教天文学家、地球物理学等专业的大学教授,进一步探讨、论证假说。