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终端激波

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旅行者1号2号在2013年的位置,两者皆已经基本穿越了太阳的终端激波,正在穿越日鞘

终端激波(termination shock)太阳风由于接触到星际介质而开始减速的区域,是受太阳影响的空间中最外围的边界。在终端激波处,太阳风内的粒子与星际介质发生相互作用,速度由每小时70-150万英里的速度迅速降低到亚音速以下,发生压缩,温度升高,磁场也发生了变化。终端激波的位置距离太阳约75-90天文单位[1],并随着耀斑等太阳活动的不同而改变。

激波的出现是因为太阳风中的颗粒速度由400公里/秒降低至大约100公里/秒(声音在星际介质中的速度,声音在星际介质中确切的速度取决于密度,密度波动很大)以下造成的。星际介质的密度虽然很低,仍会对太阳风产生一个固定的压力,而来自太阳风的压力会以与太阳距离平方的倒数逐渐减弱。当太阳风远离太阳到足够远的距离后,星际介质的压力变得足够让太阳风的速度降至音速之下,这就形成了震波。

在地球上也能观察到其他形式的终端震波,或许最容易看见的就是经由水阀落入水槽中的水流。击中水槽底部的水,是水流中速度最高的,并且高于已经存在水槽中的波速,在表面形成浅碟状、迅速散开的水流(类似于稀薄的超音速太阳风)。环绕在浅碟的周围,是由水形成的震波前缘或水墙,在震波前缘之外,水的移动速度比当地的波速还慢(类似于音速的星际介质)。

在背离太阳的方向上,终端震波跟随在日球层顶之后,这是太阳风的粒子被星际介质挡住的地方,然后弓形震波通过之后,来自星际介质的粒子就不会再被激发了。

有证据显示,航海家一号探测器于2004年12月份飞抵距太阳94天文单位处,探测器上的仪器读数发生了变化,表明它已经穿越了太阳的终端激波。而结合旅行者2号的数据表明,终端激波的形状可能是不规则的,在太阳的北半球稍微凸起,而在南半球稍微凹陷一些[2]。在星际边界探测器(IBEX)的任务中,将试著收集更多有关于太阳系的终端震波资料。

外部链接

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参考文献

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  1. ^ The Sun's Heliosphere and Heliopause. APOD. 2002-06-24 [2022-04-17]. (原始内容存档于2010-08-02). 
  2. ^ Voyager II detects solar system's edge. CNN.com. 2006-05-23 [2022-04-17]. (原始内容存档于2017-10-04).