Question

太阳系的边缘是什么样的？

Answer 1

地球是距离太阳系边缘的第六颗行星，这意味着我们离这个寒冷而荒凉的边境并不远。但是这些年来我们发射了各种航天器，所以我们知道太阳系的边缘是什么样的吗？

答案是肯定的，为了更好认识太阳系边缘是什么样的，科学家耗时13年绘制了一张太阳系边缘3D地图，揭示了关于这个神秘边界的更多秘密，称为外日光层。

外日光层标志着太阳风或从太阳发射的带电粒子流被星际辐射“偏转和覆盖”的空间区域，星际辐射渗透到太阳系以外的空白空间，换句话说，太阳风和星际粒子在太阳系的远端相遇并形成边界。

新的 3D 地图揭示了更多关于日球层的信息。太阳及其行星所在的内层大致呈球形，据信向各个方向延伸大约 90 个天文单位 (AU)。（一个 AU 是地球和太阳之间的平均距离，大约 9300 万英里，或 1.5 亿公里。）外层的对称性要差得多。在一个方向上——不断移动的太阳穿过它前面的空间，遇到宇宙辐射——外日光层延伸了大约 110 天文单位，但在相反的方向上，它要长得多，至少 350 天文单位。

美国宇航局1977年发射的旅行者一号，经过42年的旅程，在2012年越过边界进入星际空间，人类第一次得到太阳系外缘信息。飞船上的科学仪器检测到了太阳粒子的突然下降和宇宙辐射大幅增加。旅行者2号紧随其后，在2018年重复了这一壮举。

这种对称性的缺乏来自太阳在银河系中的运动，因为它与前方的银河辐射发生摩擦，并在其尾迹后清理出一个空间。星际介质中有很多等离子体 [带电粒子]，而且内部日光层非常圆，是流过它的等离子体流的障碍，它的效果就像水绕过溪流中的岩石一样，一股水流冲向前面的岩石，而后面则是一片隐蔽的平静。

3D 地图的测量结果是使用星际边界探测器 (IBEX) 收集的，该探测器于 2008 年推出，大小与公共 汽车 轮胎相当。IBEX 检测到从太阳系边缘反弹回来的太阳风粒子，科学家能够通过测量往返所需的时间来确定所涉及的距离，太阳会发出一个脉冲，然后我们被动地等待来自外日光层的返回信号，我们利用这个时间延迟来确定外日光层的位置。

3D 地图的测量结果是使用星际边界探测器 (IBEX) 收集的，该探测器于 2008 年推出，大小与公共 汽车 轮胎相当。IBEX 检测到从太阳系边缘反弹回来的太阳风粒子，科学家能够通过测量往返所需的时间来确定所涉及的距离，太阳会发出一个脉冲，然后我们被动地等待来自外日光层的返回信号，我们利用这个时间延迟来确定外日光层的位置。

当太阳环绕银河系的外缘时，太阳风将宇宙辐射挡在了海湾，形成了一个保护泡。这对我们有好处，因为辐射会损坏航天器，对宇航员的 健康 有害。但是，从长远来看，边界可能不会保持这种状态。太阳风的强度与太阳上的斑点数量之间存在相关性。太阳黑子是一个相对较暗的斑块，由于内部强烈的磁场干扰，它暂时出现在太阳表面。从 1645 年到 1715 年，即太阳观察者所知的蒙德极小期，太阳黑子非常少，因此可能只有微弱的太阳风。

太阳黑子消失了近一个世纪，如果发生这种情况，日光层的形状也可能发生重大变化，我们确实看到了太阳活动的变化，并且在任何时候，另一个蒙德极小期都可能发生。担心 [日光层] 的屏蔽效果会随着时间的推移而改变，这并不是天方夜谭。

更多地了解日光层，美国宇航局计划在2025年启动一项名为星际测绘和加速探测器(IMAP)的新任务。如果一切按计划进行，IMAP 将揭示有关太阳风与宇宙辐射之间相互作用的更多细节。