地球是距离太阳系边缘的第六远的行星，这意味着我们离这片寒冷而不适宜居住的边界并不近。但这些年来，我们已经发射了很多航天器，所以我们知道太阳系的边缘是什么样子吗?
答案是肯定的，但这是一项正在进行的工作。最新的进展之一是，一幅花费了13年时间绘制的太阳系边缘3D地图，揭示了关于这一神秘边界的更多秘密，这一边界被称为外日球层。
丹·赖森菲尔德(Dan Reisenfeld)说，外层日球层标志着太阳风或太阳发射的带电粒子流被渗透到太阳系外的空旷空间的星际辐射“偏转和覆盖”的空间区域。他是新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的空间科学研究员，也是进行3D地图研究的团队的负责人。换句话说，太阳风和星际粒子在太阳系的远处相遇并形成一个边界。
据美国国家航空航天局(NASA)称，地球人在2012年首次瞥见了太阳系的外边缘，当时美国宇航局(NASA) 1977年发射的旅行者I号(Voyager I)宇宙飞船进入了星际空间。旅行者2号也紧随其后，在2018年重复了这一壮举。旅行者1号和2号装备有装满巴赫、路易斯·阿姆斯特朗和座头鲸歌曲的金色唱片，以及科学仪器，它们报告说，当它们离开太阳系时，太阳粒子突然减少，银河系辐射大幅增加，这是来自美国宇航局加州理工学院喷气推进实验室的报告。
新的3D地图揭示了更多关于日球层的信息。内层——太阳及其行星所在的地方——大致是球形的，被认为向各个方向延伸大约90个天文单位(AU)。(一个天文单位是地球到太阳的平均距离，约9300万英里，或1.5亿公里。)外层就不那么对称了。在一个方向上——在这个方向上，不断移动的太阳穿过它前面的空间，遇到宇宙辐射——外日层延伸了大约110个天文单位，但在相反的方向上，它要长得多，至少35个天文单位
这种不对称性来自于太阳在银河系中的运动，因为它与前面的银河辐射发生摩擦，并在其尾流中清理出一片空间。Reisenfel说：“在星际介质中有很多等离子体(带电粒子)，而且……内部的日球层是等离子体流流过的一个障碍。”“它的效果就像水流在岩石周围流动一样。”水流猛冲到前面的岩石上，在它后面是一个隐蔽的平静。
3D地图的测量数据是通过星际边界探测器(IBEX)收集的，该探测器于2008年发射，据美国宇航局称，它的“大小和公共汽车轮胎差不多”。
许多蝙蝠捕食昆虫，比如蚊子，通过发出声音脉冲，并利用回声的时间延迟来计算它们与猎物的距离。同样地，IBEX也能探测到从太阳系边缘反弹回来的太阳风粒子，这使得Reisenfeld和他的同事通过测量它们往返的时间来确定所涉及的距离。雷森菲尔德解释说:“太阳会发出一个脉冲，然后我们被动地等待来自外部日球层的返回信号，然后我们利用这个时间延迟来确定外部日球层的位置。”
当太阳围绕银河系的外边缘旋转时，太阳风将宇宙辐射拒之门外，形成了一个保护气泡。这对我们是有好处的，因为“辐射会损坏航天器，也会对宇航员的健康造成危害。”Reisenfeld说。
然而，长期来看，这种界限可能不会保持下去。Reisenfeld指出，太阳风的强度和太阳上黑子的数量之间存在相关性。太阳黑子是由于太阳内部强烈的磁场干扰而暂时出现在太阳表面的相对较暗的斑块。从1645年到1715年，这段时间被太阳观察者称为蒙德极小期，太阳黑子很少，因此可能只有微弱的太阳风。
“太阳黑子消失了近一个世纪，如果这种情况发生，日球层的形状可能也会发生重大变化，”Reisenfeld说，“我们确实看到了太阳活动的变化，在任何时候，另一个蒙德极小期都可能发生。担心（日光层的）屏蔽效果会随着时间的推移而改变，这不是一个不切实际的担忧。”
为了更多地了解日球层，美国宇航局计划在2025年启动一项名为星际绘图和加速探测器（IMAP）的新任务。如果一切按计划进行，IMAP将进一步揭示太阳风和太阳系边缘宇宙辐射之间相互作用的细节。
（独家编译：科幻世界）
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