太阳系毕竟没有长而扭曲的尾巴。
来自卡西尼号和航海者号宇宙飞船的数据表明,太阳系周围的粒子气泡是球形的,不是彗星形的。马里兰州劳雷尔约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的汤姆·克里米吉斯 (Tom Krimigis) 表示,观测到的球形气泡与 55 年来对太阳系特征形状的猜测背道而驰。他和同事于 4 月 24 日在网上报告了这一结果。自然天文学。
“你无法真正反驳这个新结果,”波士顿大学的梅拉夫·奥弗(Merav Opher)说道,他没有参与这项研究。 “数据如此大声地表明没有尾巴。”
这个气泡被称为日光层,由来自太阳的粒子流膨胀,并包围太阳系中的所有物质。它的形状很重要,因为它提供了有关太阳系如何与星际空间相互作用的线索。
20 世纪 60 年代,研究人员提出日光层的形状要么像彗星,要么是球形的。太阳和行星周围的磁场看起来有点像彗星,有长长的尾巴在彗星后面延伸。因此,科学家推测日光层也有尾巴。 2013年,来自星际边界探索者号(IBEX)航天器的数据发现,有迹象表明尾部假设是正确的。该探测器计算了快速移动原子的数量,这些原子被认为是在与来自太阳的带电粒子碰撞时从太阳系边缘向内踢出的。探测这些原子为了解日光层的形状提供了线索,图像表明太阳系有一条长而扭曲的尾巴,看起来像四叶草(SN:2013 年 8 月 24 日,第 14 页9)。
但克里米吉斯说,从数据中并不清楚原子距离航天器到底有多远,因此日光层的尾巴延伸了多远。通过结合航行者号和卡西尼号探测器十多年来的数据,他和同事们寻求更清晰的图像。研究小组专门追踪了随着来自太阳、太阳风的带电粒子强度的增减,日光层不同部分中快速原子的丰度如何变化。
在航海者号探测器所在的日光层前端,当太阳风强度减弱时,快速原子的数量也会减少。当它增加时,数字就会同步增加。研究小组观察日光层背面的快速原子,发现了同样的变化。克里米吉斯说,如果有一条长尾巴,两个方向上原子数量的变化就不会相同。因为原子在尾部要走得更远,所以它们的丰度需要更长的时间才能在那里再次积累。
虽然现在的观测证据支持日光层呈球形,但最近的模拟表明了一些更奇特的东西。奥弗说,气泡的形状实际上可能像牛角面包。模拟结合了航行者一号的数据,显示太阳和星际空间磁场的相互作用将太阳风挤压成两股射流——可以观察到两条短尾。这些喷气式飞机尚未被发现。但如果它们是的话,她说,它们可以为宇宙中看到的其他喷流提供线索,例如从年轻恒星甚至黑洞喷出的喷流。