太陽系邊緣發現如漣漪的波紋結構

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作者 Emma stein | 發布日期 2022年10月14日 16：15

太陽圈是一個保護整個太陽系不受宇宙輻射轟炸的無形巨大氣泡，而主流模型指出太陽圈形如牛角麵包。最近，天文學家分析NASA星際邊界探測器、航海家探測器數據獲取終端震波、日球層頂形狀快照，新發現太陽系邊緣存在波紋結構。

先前研究已表明，太陽風因接觸到星際介質而開始減速的區域稱為終端震波（termination shock），當太陽風再也無法抵抗星際空間施加壓力的邊界則稱為日球層頂（Heliopause），包含上述區域的整體無形磁性氣泡稱為太陽圈（Heliosphere）。

航海家1號、2號都已穿過日球層頂邊界，並持續發回浩瀚星際空間的感測數據。此外，NASA於2009年發射至繞地軌道的星際邊界探測器（Interstellar BoundaryExplorer，IBEX），目的也是研究太陽系邊界特徵。

透過分析3台探測器數據，來自普林斯頓大學、德州大學聖安東尼奧分校、懷卡託大學、洛斯阿拉莫斯國家實驗室、美國西南研究院的研究團隊，發現2014年時太陽風施加的壓力突然發生變化，測量太陽風與星際風碰撞時產生的帶電中性原子後，進一步以類似迴聲定位的方式建模，結果從太陽系邊界區域發現如巨大漣漪的波紋結構。

雖然我們已經知道太陽圈的大小、整體形狀可能會隨太陽週期變形，但新研究發現反射波返回日球層頂的距離也發生相當大的變化，這表明它的形狀不統一，且由於未知原因不斷變化，或者說太陽系周圍氣泡並非均勻對稱，且差異巨大到能延伸16個天文單位。

星際邊界探測器任務已接近結束階段，預計2025年將被NASA的星際測繪與加速探測器（Interstellar Mapping and Acceleration Probe，IMAP）取代，後者的觀測範圍、準確度、解析度都更大，除了能更頻繁繪製天空地圖外，它還將前往日地系統L1拉格朗日點運行，就像詹姆斯韋伯太空望遠鏡（JWST）一樣。

新論文發表在《自然天文學》期刊。