美國宇航局“新視野”號航天器上的太陽繞冥王星(SWAP)儀器所進(jìn)行的測量，為有史以來最遙遠(yuǎn)的太空探索提供了重要的新見解。在最近發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》上的一篇論文中，由西南研究院所領(lǐng)導(dǎo)的一個團(tuán)隊展示了太陽風(fēng)(太陽吹出的帶電粒子的超音速流)如何在距太陽越來越遠(yuǎn)的距離處演化。

SwRI的資深科學(xué)家Heather Elliott博士說：“以前，只有Pioneer 10和11以及Voyager 1和2任務(wù)探索了太陽系外層和太陽系外層，但是現(xiàn)在，New Horizo??ns正在使用更現(xiàn)代的科學(xué)儀器來完成這一任務(wù)。” ，SWAP文書的副首席研究員，論文的主要作者。“我們的太陽對太空環(huán)境的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了外行星，并且SWAP向我們展示了環(huán)境如何隨著距離變化的新方面。”

太陽風(fēng)充滿了整個太陽系周圍稱為太陽圈的氣泡狀區(qū)域。從“新視野”號上，SWAP收集了太陽風(fēng)以及外太陽圈中其他重要組件(稱為“星際吸收離子”)的每日詳細(xì)測量數(shù)據(jù)。當(dāng)來自星際空間的中性物質(zhì)進(jìn)入太陽系并被來自太陽的光或通過與太陽風(fēng)離子的電荷交換相互作用而被電離時，就會產(chǎn)生這些星際吸收離子。

隨著太陽風(fēng)離太陽越來越遠(yuǎn)，它遇到了來自星際空間的越來越多的物質(zhì)。當(dāng)星際物質(zhì)被電離時，太陽風(fēng)將其吸收，研究人員將其理論化，從而減慢并加熱?，F(xiàn)在，SWAP已檢測到并確認(rèn)了這種預(yù)期效果。

SWAP團(tuán)隊將“新視野”太陽風(fēng)速測量值從21到42個天文單位與先進(jìn)成分探測器(ACE)和太陽地球關(guān)系觀測站(STEREO)航天器在1 AU的速度進(jìn)行了比較。(一個AU等于太陽與地球之間的距離。)到21 AU時，似乎SWAP可以檢測到響應(yīng)拾取星際物質(zhì)而產(chǎn)生的太陽風(fēng)的減速。但是，當(dāng)新視野號在33至42 AU之間越過冥王星時，太陽風(fēng)的測量速度比1 AU距離慢了6-7%，從而證實了這種影響。

除了確認(rèn)遠(yuǎn)距離太陽風(fēng)的減慢外，太陽風(fēng)溫度和密度的變化還可以提供一種方法來估算“新視野號”何時將在終止沖擊的另一端加入旅行者號航天器，即邊界標(biāo)記當(dāng)太陽風(fēng)接近星際介質(zhì)時，其風(fēng)速會慢于聲速。旅行者1號在2004年以AU 94越過終止沖擊，其次是旅行者2于2007年以84 AU終止。基于當(dāng)前較低的太陽活動水平和較低的太陽風(fēng)壓，自旅行者號穿越以來，終止沖擊預(yù)計將更靠近太陽。根據(jù)“新視野”測量中的當(dāng)前趨勢推算，這也表明終止沖擊現(xiàn)在可能比航海家相交時更近。在最早，新視野將在2020年代中期達(dá)到終止沖擊的目的。隨著太陽活動的增加，壓力的增加很可能會使日光層膨脹。這可能會在新視野號有時間達(dá)到終止沖擊之前，將終止沖擊推至旅行者號航天飛機(jī)發(fā)現(xiàn)的84-94 AU范圍。

New Horizo??ns穿越外太陽圈的旅程與Voyager的旅程形成對比，與當(dāng)前旅行者在外太陽圈中經(jīng)歷的非常活躍的太陽周期相比，當(dāng)前的太陽周期是溫和的。除了測量太陽風(fēng)之外，New Horizo??ns的SWAP還非常靈敏，并且可以以前所未有的時間分辨率和廣泛的空間覆蓋范圍測量星際吸收離子的低通量。新視野號也是火星(1.5 AU)以外太陽風(fēng)中唯一的航天器，因此，也是唯一在當(dāng)前溫和的太陽周期內(nèi)測量太陽風(fēng)與外層日冕星際物質(zhì)之間相互作用的航天器。新視野號將成為首個在終止沖擊時測量太陽風(fēng)和星際拾取離子的航天器。

SwRI的首席研究員艾倫·斯特恩(Alan Stern)博士說：“新視野大大提高了我們對遙遠(yuǎn)行星天體的了解，現(xiàn)在也正在揭示有關(guān)我們自己的太陽及其日光層的新知識，這是很恰當(dāng)?shù)摹?rdquo;