我们知道,我们的太阳每天每一秒钟都会发射出一股微小的高能粒子流——太阳风。自从太阳诞生以来,这项工作已经重复了45.7亿年。这种风吹过整个太阳系,远远超出了行星的轨道,吹向星际空间空。
然而,风离太阳越远,它流动的速度就越慢,把内行星经历的湍流变成恼人的毛毛雨,这种雨的威力足以引起极光。在足够远的地方——大约是海王星轨道的两倍——它与所有随机漂浮在恒星之间的高能垃圾相遇并混合,但是日光层看起来比我们想象的要奇怪得多!
这个边界形成了一个气泡,在这个气泡中太阳风让位于星际介质,称为日光层。美国宇航局的旅行者2号已经飞出了太阳系,来自这个远程探测器的数据帮助我们了解了日光层。长期以来,研究人员一直认为日光层可能会形成彗星状的裂缝。我们的系统在银河系中运行,所以我们的日光层应该一边稍微变钝,另一边稍微变长变薄。
世界各地的研究人员一直在使用大量来自外太阳系的新数据来拼凑我们的日光层之谜。首先,我们有两个旅行者号探测器,它们目前正穿过日光层,进入星际空间空。我们也有一个新的地平线,它将很快跟随他们进入虚拟空。最后,我们还有卡西尼号探测器,它在围绕土星运行的那些年里收集了大量的外部系统信息。
最近,由波士顿大学的默拉夫·欧菲尔领导的一组研究人员整合了所有已知的数据,并建立了一个日常球体模型,但它看起来奇怪、凹凸不平、鼓鼓囊囊。
这种奇怪的形状来自太阳系外的两种高能粒子。首先是太阳风本身,它在太阳表面附近产生并爆炸。第二种是一组潜入太阳系的中性粒子。只有一个电子被带走,变成它们自己的太阳风。这两个群体之间的相互作用,他们的电磁舞蹈以惊人的形状交织在一起。
这种形状很重要,因为太阳不是宇宙中高能粒子的唯一来源。宇宙中的辐射源会释放大量的辐射。太阳风很好地偏转了部分辐射,防止它破坏我们脆弱的DNA。然而,这个形状的细节可以告诉我们作为力场的日光层是如何工作的,以及其他行星周围的生命是如何生活的。
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