太阳系的边缘是什么样?

答案是肯定的，但这是一项正在进行的工作。最新的进展之一，是一张耗时 13 年制作的太阳系边缘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。

太阳系的边缘外日光层标志着什么?

“外日光层标志着太阳风或从太阳发出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旷空间。”丹·赖森菲尔德说——新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的空间科学研究人员，以及对 3D 地图进行研究的团队负责人。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。

地球人第一次看到太阳系外缘在2012年，当旅行者我是美国宇航局的航天器，在1977年推出，越过边界进入星际空间，根据美国航空航天局。航海者 2 号紧随其后，在 2018 年重复了这一壮举。 搭载了充满巴赫、路易斯·阿姆斯特朗和座头鲸歌曲的金唱片，除了他们的科学仪器外，航海者 1 号和 2 号还报告了太阳粒子的突然下降和大幅增加据美国宇航局位于加州理工学院的喷气推进实验室。

新的 3D 地图揭示了更多关于日球层的信息。内层——太阳及其行星所在的地方——大致呈球形，被认为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 个天文单位，但在相反的方向上，它要长得多，至少 350 个天文单位，根据赖森菲尔德。

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。”赖森菲尔德告诉 Live Science。“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。

据美国宇航局称，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” 。Reisenfeld 说，它的发音“像动物一样”，指的是高山悬崖上以抗重力跋涉而闻名的野山羊。

许多蝙蝠通过发出声音脉冲并利用回声的时间延迟来计算与猎物的距离来捕杀蚊子等昆虫。同样，IBEX 检测到从太阳系边缘反弹回来的太阳风粒子，使 Reisenfeld 和他的同事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必须在哪里。”赖森菲尔德解释说。

当太阳环绕银河系外缘时，太阳风将宇宙辐射挡在海湾，形成一个保护性气泡。这对我们有好处，因为“辐射会损坏航天器，对宇航员的健康构成威胁。”赖森菲尔德说。

但是，从长远来看，边界可能不会保持这种状态。Reisenfeld 指出，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。”赖森菲尔德说。“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。”

为了更多地了解日光层，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。

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