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太阳在吹一个泡泡。这不是比喻。太阳表面不断喷出带电粒子流,速度最快能到每秒800

太阳在吹一个泡泡。

这不是比喻。太阳表面不断喷出带电粒子流,速度最快能到每秒800千米。这股粒子流有个名字,叫太阳风。它一路向外吹,掠过水星、地球、火星、木星、土星,吹过冥王星,吹到比冥王星还远得多的地方,才终于停下来。太阳风所到之处,撑出一个巨大的气泡,叫日球层。我们整个太阳系,就裹在这个泡泡里面。

银河系里弥漫的稀薄气体和宇宙线,大部分被挡在泡泡外面。日球层就像一道看不见的城墙,替我们挡掉了大部分来自银河系的高能粒子。

问题是,这道城墙的边界在哪?太阳风到底能吹多远?

新视野号正在回答这个问题。2015年飞掠冥王星之后,这台探测器没有停下来,继续向太阳系外围飞去。截至2026年7月6日,它距离太阳65个天文单位,也就是地球到太阳距离的65倍。在这么远的地方,新视野号上一台叫SWAP的仪器,一直在测量太阳风的速度。

测出来的结果很清楚:太阳风在减速。

在30到43个天文单位之间,太阳风的速度比地球附近慢了5%到10%。到了58个天文单位,慢了13%到15%。减速的原因也很明确:星际空间的中性气体原子正在渗透进日球层。这些外来的原子和太阳风里的带电粒子发生电荷交换,被电离之后混进太阳风里。太阳风凭空多了一堆“乘客”,速度自然就被拖慢了。

就像一辆开过人群的敞篷卡车,不断有人翻进车斗,车越来越沉,越开越慢。

美国西南研究所的研究团队把新视野号的数据和旅行者2号的早期数据放在一起比对,发现减速的趋势和此前的理论模型吻合得很好。太阳的影响力确实在随距离递减,而且递减的方式是可以预测的。

更猛的减速还在前面等着。大约在85个天文单位的地方,有一道叫终端激波的边界。到了那里,涌入的星际物质会猛烈压迫太阳风,速度骤降。旅行者2号在84个天文单位处穿越终端激波时,测到太阳风速度一下子掉了46%。再往外,太阳风和星际物质在一片过渡区里混成一团,太阳的控制力逐渐耗尽。穿过这片区域,就是真正的星际空间。旅行者1号2012年越过了日球层的最外边界,旅行者2号2018年紧随其后。

新视野号预计在2029年前后抵达终端激波。届时,它将成为第3台亲历这道边界的探测器。和两台旅行者号不同的是,新视野号在穿越时仍然携带着专门设计用来测量太阳风的仪器,数据精度会高得多。两台旅行者号上的太阳风探测器,一台在上世纪80年代已经失效,另一台也在2024年因电力不足被正式关闭。

搞清楚日球层的边界在哪、形状是什么样,不只是满足好奇心。银河宇宙线的致死剂量对未来的深空航天员是真实的威胁。日球层的形状和厚度直接决定了有多少宇宙线能渗透进来、打到地球和月球附近。新视野号的数据,加上星际边界探测器IBEX和IMAP,正在一块一块拼出这道城墙的完整地图。

3台探测器,分属不同年代,沿不同方向飞出太阳系,在不同距离上测量同一股风。太阳风从日冕出发时速度惊人,一路吹过8颗行星,吹过柯伊伯带的冰石碎块,最终被星际物质一点一点磨到停下。新视野号正处在减速的中段,前方还有终端激波,再往前,就是旅行者号已经到达的星际空间。

那里没有太阳风,只剩银河系自己的声音。

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图一:日球层的艺术想象图。太阳的磁场和太阳风共同吹出这个巨大的气泡,将整个太阳系包裹其中。太阳风从太阳表面出发,一路吹过所有行星,图源:NASA戈达德航天飞行中心概念图像实验室图二:旅行者1号和旅行者2号相对于日球层的位置。日球层是太阳吹出的保护性气泡,延伸范围远超冥王星轨道。旅行者1号2012年穿越日球层顶进入星际空间,旅行者2号2018年紧随其后,图源:NASA/JPL-Caltech图三:截至2026年7月6日,新视野号在太阳系中的位置,目前距离太阳65个天文单位,图源:NASA/新视野号任务

信源:Petersen, Carolyn Collins. "New Horizons watches the solar wind as it slows down." Phys.org, edited by Sadie Harley, 7 July 2026