一项国际研究利用国际边界探测器(IBEX)的数据,首次绘制了日球层末端激波的全球性地图,揭示了其显著的不对称性。末端激波是太阳系外围的一个关键边界,位于距离太阳约100天文单位处,是太阳风速度急剧减缓的区域。
研究发现,末端激波在太阳两极区域更强且压缩更明显,尤其是在太阳活动低迷的“太阳极小期”。这种现象与太阳两极更强劲的太阳风流出有关。而在日球层的两侧,激波则相对较弱,这可能是因为太阳风在抵达此边界前与更多星际物质相互作用,动量逐渐减弱所致。此外,研究还揭示了日球层整体形状存在南北不对称性,这与太阳磁场结构的变化,特别是极区日冕洞的演变密切相关。
这些发现挑战了此前主要依赖旅行者1号和2号探测器有限方向性数据对末端激波结构的认知,提供了更全面的全球视角。日球层的形状常被比作彗星,具有一个压缩的前端和一个延长的尾部,但其不对称性表明其形态更为复杂和动态。
展望未来,美国宇航局(NASA)的星际测绘与加速探测器(IMAP)任务计划于2025年9月发射。IMAP将部署在日地L1拉格朗日点,利用先进仪器以前所未有的细节绘制日球层边界图,研究高能粒子的加速过程以及太阳风与本地星际介质的相互作用。IMAP的任务将有助于深化我们对太阳系宇宙保护罩及其在保护生命方面作用的理解。
对末端激波及其日球层复杂结构的深入了解,不仅满足了科学的好奇心,也为我们探索太空前沿和保障未来太空任务提供了至关重要的背景信息。