日光层与星际空间之间的边界首次被绘制出来
太阳周围受太阳风影响的区域被称为日光层,但这个名字容易让人误解。我们早就知道它的形状不是球形,但花了很长时间才让我们看到它的真实形状。然而,现在,日光层的边界首次被绘制出来,让我们从外部深入了解塑造我们这个气泡的力量。
随着太阳风从太阳向外推,其强度逐渐减弱,最终甚至无法克服星际空间中微弱的风。发生这种情况的地方称为日球层顶,其内部区域称为日球层。
两艘旅行者号宇宙飞船,将其位置传回他们离开太阳系的方向。然而,发送探测器进行足够多的系外任务来创建详细地图会很慢,而且成本高昂。一种更快的方法已被描述在天体物理学杂志。
“就像蝙蝠向各个方向发出声纳脉冲,并利用返回信号在脑海中绘制周围环境的地图一样,我们也利用向各个方向发出的太阳风绘制了日光层的地图。”丹·赖森菲尔德博士洛斯阿拉莫斯国家实验室的一位研究人员在陈述。
声纳当然依赖于返回信号。在这种情况下,它是氢原子和氧原子,被称为高能中性原子 (ENA),由太阳粒子和星际风之间的碰撞产生。顾名思义,NASA 的星际边界探测器 (IBEX) 卫星在设计时就考虑到了一项功能:探测 ENAS 并确定它们的来源方向。
IBEX 每六个月检查一次天空的每一个 7x7 部分。太阳活动的变化会产生不均匀的太阳风,这反过来又反映在 IBEX 检测到的 ENA 数量上。峰值需要两到六年才能到达日球层顶,产生的 ENA 需要两到六年才能回到 IBEX 所在的位置,其轨道会进出地球磁层。延迟时间越长,日球层顶在 ENA 来袭方向上的位置就必须越远。
日球层实际上不是球形的主要原因是太阳正在穿过星系,因此穿过星际介质。它距离太阳行进方向的日球层顶有 110-120 个天文单位 (AU),并且至少落后 350 个天文单位。然而,拖尾距离可能更大,因为 IBEX 的灵敏度不足以探测到更远的日球层顶。外部影响(例如星际介质的不一致)起着辅助作用,例如产生一条高ENA。
日光层的真实形状一直是天文学界讨论的话题,人们对此进行了多次建模尝试。一篇论文结合了不太完整的 IBEX 数据以及卡西尼号和新视野号太空探测器提供的信息,提出日光层类似于??。
日光层似乎很遥远,但这并不意味着它不会影响我们。它就像一个气泡,保护地球和其他行星免受恒星间高能辐射的影响,就像我们自己的电离层的放大版。
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