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太陽圈

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太陽圈heliosphere)是太陽所能支配或控制的太空區域。太陽圈的邊緣是一個磁性氣狀泡,並且遠遠的超出冥王星之外。從太陽"吹"出的等離子體,也就是所謂的太陽風,創建和維護着這個鼓起的泡沫,並且抵抗來自銀河系氫氣氦氣,也就是外面的星際物質,滲入的壓力。太陽風從太陽向外流動,直到遭遇到終端激波,然後在那裡突然的減速。航海家太空船積極的探測太陽圈的邊界,穿越過激波和進入日鞘,為了到達太陽圈最外層的邊緣,稱為日球層頂的過渡區。當太陽在空間中移動時,太陽圈的整體形狀是由星際物質控制的,它似乎不是一個完美的球形。以有限的資料用於未探勘過的自然界,已經推導出許多理論的架結構。

在2013年9月12日,NASA宣布旅行者1號已經在2012年8月25日穿過太陽圈[1],當時它測量到的等離子體密度突然增加了40倍。因為日鞘標誌着太陽風和其餘銀河系的一種邊界,可以說旅行者1號已經離開太陽系,抵達星際空間。

太陽風

太陽風中包含的微粒有來自日冕離子和由微粒攜帶的場,特別是磁場。當太陽以大約27天的周期自轉時,磁場也跟隨着太陽風纏繞成螺旋線。太陽磁場的變化也隨着太陽風向外傳送,並且在地球自己的磁氣層內造成地磁風暴。

在2005年3月,裝置在SOHO衛星上的太陽風各向異性儀(SWAN)的報告顯示,原本應該被太陽風的微粒填滿的太陽圈,藉以阻擋來自太陽系外的星際介質,在周圍的區域已經有星際介質滲入,而且可能在銀河系區域性的磁場作用下產生了變形,成為軸對稱的形狀[2]

日鞘

日鞘是太陽圈的終端激波外面的區域,太陽風在此處因為與星際介質的交互作用,因而減速、壓縮和產生湍流。此處與太陽最接近的距離大約在80至100天文單位;然而,日鞘的形狀在空間中像彗星的彗發,尾跡在相對於太陽運動的路徑上,會比朝向太陽運動的方向長了數倍。在它的迎風面,厚度估計在10至100天文單位之間。航海家1號和航海家2號目前的任務就包括對日鞘的研究。

在2005年5月,NASA宣稱航海家1號已經在2004年12月,距離太陽94天文單位,進入日鞘。稍早的報告,在2002年8月(距離85天文單位)現在已經被認為是不成熟的看法。

太空船的探測

精確的日鞘形狀和距離迄今仍不能決定,行星際太空船,像先驅者10號先驅者11號、旅行者1號和旅行者2號都朝向太陽系的邊緣前進,最終都將穿越日球層頂。

在2005年5月,旅行者1號被宣布已經在2004年12月,在85天文單位的距離上越過終端激波進入日鞘。在相對方向上的旅行者2號,在2006年5月當她距離太陽只有76天文單位時,因為偵測到返回的微粒,也被認為越過了終端激波。這暗示太陽圈的形狀也許是不規則的,在太陽的北半球向外凸起,而南半球被向內擠壓。

視頻

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參考文獻