太阳系在星际空间中的真实运动轨迹

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在星际空间中太阳系的真实运动轨迹：



之前的工作表明，太阳在穿过星际空间时，和其他星系一样，太阳风会使太阳背后有像彗星一样的尾巴。在星际空间看，太阳是个散发小哥。
而最新研究表明，太阳的发型丝毫不乱！
太阳风就是太阳不断释放出带电粒子，流经太阳系到达海王星的轨道。日球层是太阳风和太阳的磁场，作为保护太阳系的泡沫，使它免受宇宙射线的伤害。日球层横跨230亿英里（370亿公里），太阳带着整套装备，穿过星际空间。
尽管先前的工作表明，太阳在穿过星际空间时，它有像彗星一样的尾巴，一直伸展到太阳系后面。而最新的研究表明：太阳的日球层（Heliopause），也就是它的磁场下的泡沫，延伸到海王星和冥王星之外，它的形状应该是圆形的，并非展开像一颗彗星的尾巴。


Credit： Dialynas， et al。 （left）； NASA （right）
希腊雅典科学院的空间科学家、该研究的第一作者科斯塔斯·戴安纳斯在报告中说：日球层不是一个很长的、像彗星一样的尾巴，这个大致泡沫形状的日球层，是由比过去预期的强大得多的星际磁场、以及粒子之间的压力、日球层外部区域的磁压力（称为日鞘）的比值很高而形成的。
新的研究工作，结合了美国宇航局卡西尼号任务（目前正在环绕土星）的数据，及该机构的星际边界探测器（IBEX）的观测——检测从一个地球之上的偏心轨道反弹回来的粒子。研究人员还结合了旅行者1号宇宙飞船——第一个且唯一进入星际空间的人造物体，以及旅行者2号——即将成为第二个进入星际空间的人造物体的数据。两个宇宙飞船都已进入日鞘——日球层外缘附近的区域，太阳风碰到星际介质时，在此区域就会减速和放缓。
研究人员发现，在卡西尼号原本为捕获被困在土星磁场中的离子的仪器，也可用来捕获从日球层遥远的边界反弹回来的中性粒子。当离子（带电粒子）到达日球层的边缘，它们能够同外面的中性气体原子交换电荷，它们有时会飞回内部作为快速中性原子，这也是IBEX以前用来调查日球层的一种机制，研究人员写道。



天文学家观测到其他恒星系统背后像彗星一样的长尾，看起来，太阳系可能就是以相似的结构运行。但新的研究表明，太阳不是这样运行的。从左上方看，顺着逆时针方向，这些恒星系统是猎户座、BZ凸轮和鲸鱼星座中的薴藁增二。
因离子需要旅行很远距离，才可到达太阳系的边缘，它们需要数年才可反弹并返回。因此，在太阳11年周期中太阳风的变化要经过很长时间的延迟才可有所反应。研究者比较了反射回来的信号，发现从两端反射回来的粒子好像只需要两到三年返回，双端都匹配了它们反映的太阳活动周期的部分。这一发现表明，日球层的鼻子和尾巴彼此距离相等。
约翰·霍普金斯大学负责旅行者号和卡西尼号任务的科学家、论文合作者之一汤姆·克里米吉斯在报告中说：倘若日球层伸出如同彗星一样的尾巴，我们觉得太阳活动周期的模式会出现在中性原子测量之后，可太阳有像彗星一样很长的尾巴科学家们并没有发现。
研究人员在一份报告中说，令人惊讶的是这个圆形的形状，因为他们已经看到其他恒星有着彗星一样的长尾。可在这种情况下，研究人员提议，或许星际磁场可以强大到足以推动太阳保持泡沫状。
旅行者号以及美国宇航局华盛顿总部IBEX项目科学家阿瑞克·波斯纳在报告中说：旅行者1号和旅行者2号、卡西尼号任务和IBEX提供给科学界的数据，给研究离太阳十分遥远的太阳风提供了重要支撑。
随着我们继续从日球层的边缘收集数据，将会更好地理解星际边界——它可以帮助保护地球环境免受宇宙射线的伤害，波斯纳说。（波斯纳没有参与这项研究。）