使用来自美国宇航局 IBEX 卫星的数据 ， 科学家们创建了有史以来第一张太阳系与星际空间边界的 3D 地图 。
第一次绘制了日光层的边界 ， 让科学家们更好地了解太阳风和星际风怎么相互作用 。
“多年来 ， 物理学模型已经将这一边界理论化了 。”洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家、该论文的第一作者丹·赖森菲尔德说 ， 该论文于2021 年 6 月 10 日发表在《 天体物理学杂志》上 。“但这是我们首次真正能够测量它 ， 并制作它的三维地图 。”
日光层是由太阳风产生的气泡 ， 太阳风是一股重要由质子、电子和α粒子组成的流 ， 从太阳延伸到星际空间 ， 保护地球免受有害的星际辐射 。
【地球为中心的太阳系图 地球是三维空间吗】Reisenfeld 和其他科学家团队使用了来自美国宇航局IBEX卫星的数据 ， 该卫星检测来自太阳鞘的粒子 ， 太阳鞘是太阳系和星际空间之间的边界层 。该小组能够绘制这个区域的边缘——一个叫做太阳顶的区域 。在这里 ， 向星际空间推进的太阳风与向太阳推进的星际风发生碰撞 。
为了进行这种测量 ， 他们使用了一种类似于蝙蝠使用声纳的技术 。“正如蝙蝠向各个方向发出声纳脉冲并使用返回信号创建其周围环境的心理地图一样 ， 我们使用向各个方向传播的太阳太阳风来创建日球层地图 。”Reisenfeld 说.
他们通过使用 IBEX 卫星对太阳风粒子与星际风粒子碰撞产生的高能中性原子 （ENA） 的测量来做到这一点 。该信号的强度取决于撞击日鞘的太阳风的强度 。当波击中护套时 ， 菜叶网 ， ENA 计数上升 ， IBEX 可以检测到它 。
“太阳发出的太阳风‘信号’强度不一 ， 形成了一种独特的模式 。”赖森菲尔德解释道 。“2到6年后 ， 根据ENA的能量和野山羊穿越日光层的方向 ， 野山羊将在返回的ENA信号中看到同样的模式 。这个时间差就是我们怎么在一个特定的方向找到到ENA源区的距离 。”
然后 ， 他们应用这种方法 ， 利用从2009年到2019年整个太阳周期收集的数据 ， 构建了三维地图 。
“通过这样做 ， 我们能够看到日光层的边界 ， 就像蝙蝠使用声纳‘看到’洞穴的墙壁一样 。”他补充道 。
信号返回 IBEX 需要这么长时间的真相是因为所涉及的距离很远 。太阳系中的距离以天文单位 （AU） 测量 ， 其中 1 AU 是地球到太阳的距离 。Reisenfeld 的地图显示 ， 太阳到日球层顶的最小距离在面向星际风的方向上大约为 120 AU ， 在相反的方向上至少延伸350 AU ， 这是测深技术的距离极限 。当作参考 ， 海王星的轨道跨度约为 60 天文单位 。
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