整个太阳系都置身于一个“气泡”中

提起气泡，相信小时候玩过吹泡泡的朋友们都不会陌生，阳光下的泡沫，就像刹那花火一样，一触就破。可如果我告诉你，我们所处的太阳系也是位于这么一个一触就破的气泡中呢？这事要从2012年8月，旅行者1号穿过太阳圈说起。旅行者1号遇上的“奇事”太阳圈是指太阳所能支配或控制的太空区域，它的边缘也就是太阳系的边缘。

而当旅行者1号穿过这里时，忽然发现它测量到的等离子体密度猛增了近40倍，科学家们一下意识到：或许有一种膜状结构包围着整个太阳系，而旅行者1号一旦穿越了这层结构，就将离开太阳系，到达遥远的星际空间。

2014年，来自普林斯顿大学、德州大学圣安东尼奥分校、怀卡托大学、洛斯阿拉莫斯国家实验室、美国西南研究院的研究团队在研究了旅行者1号发回的数据后，惊讶地发现太阳风施加的压力突然发生变化。

他们马上测量了太阳风与星际风碰撞时产生的带电中性原子，并采用了回声定位的方式进行了数据建模，结果得出结论，太阳系边界区域有可能存在巨大涟漪的波纹结构。

位于马里兰州劳雷尔的物理实验室的低能带电粒子仪器联合研究员Rob Decker表示：“我们发现该地区的风速很低，而且阵风并不规律。

很显然，旅行者号似乎进入了一个充满磁泡泡（magnetic bubble）的新奇国度，非常令人感到惊奇！”很显然，这些巨大涟漪的波纹结构很可能意味着太阳系被巨大的类似气泡一样的结构所包围。

每一个气泡的大小约为1亿公里，以旅行者号的速度要数星期才能穿越这么一个泡泡，旅行者1号约于2007年进入这个泡沫区，旅行者2号则于一年后抵达。

天文学界把这个充满整体无形磁性气泡就称为太阳圈，但这就引发出了一个问题：太阳圈是怎么形成的？“太阳圈”是如何形成的？科学家们普遍认为太阳圈的形成跟太阳风有着直接的关系。

太阳风因接触到星际介质而开始减速的区域称为终端震波，当太阳风再也无法抵抗星际空间施加压力的边界则称为日球层顶。

而太阳圈的外围结构取决于太阳风和星际空间风的作用，当太阳风在太阳系外围遭遇星际物质的阻拦时，不仅速度会大幅度下降，压力导致太阳风在太阳后方形成像彗星的尾巴，这个区域称为日鞘。

这里的电磁现象相互作用，相互推动，相互纠缠激荡，形成了激烈的电磁反应，就好比地球上尼亚加拉大瀑布急冲而下的湍急河水。

当磁场被折叠起来，有趣的事情就发生了——磁力线被迫交错重叠，开始重新连接。

我们在初中物理中就学过：

任何两条磁力线都不能交错而过，这个现象和太阳闪焰下方的磁力线会重新连接一样，于是不断挤压折叠的裙摆就会自己重整，有时甚至会爆炸，最后形成泡沫般的磁泡泡。

所以科学家们一直以为它是磁性的泡泡结构，就像我们平日里见到的泡沫。

然而2020年3月，由波士顿大学天体物理学家Merav Opher领导的团队绘制了太阳圈先进模型，却告诉人们不是这样的。

经过研究发现，太阳圈的范围远超冥王星到太阳距离的2倍多，但形状却不像气泡一样呈圆形，而更像牛角面包形。

这一说法立刻在天文界引起了轩然大波，为什么太阳系的气泡太阳圈不是圆形的，而是牛角面包形的呢？Merav Opher领导的团队也对此做出了解释，他们认为：是从太阳系流进的中性氢离子形成了这一切。

研究人员表示，中性氢粒子会导致太阳圈无法均匀流动，并且中性氢粒子与太阳圈带电离子相撞会引发一种称为瑞利-泰勒不稳定性的现象：当两种不同密度的材料发生碰撞就会形成不规则形状，由于中性氢粒子扰动了太阳风，导致太阳圈裂成牛角面包状。

其实最近的研究表明，这种牛角面包状的说法也不准确，太阳圈的大小、整体形状都可能会根据太阳的周期变化而变形。

所以它的形状其实不是一成不变的，而且太阳系周围的这个气泡并非均匀对称分布，最大差异性能延伸到16个天文单位。

针对太阳圈的不规则性，由此诞生了另外一种关于太阳圈形成的说法：超新星爆炸说。

太空望远镜科学研究所天文学家Catherine Zucker指出：1,400万年前起有15颗超新星陆续爆炸，并在数百万年间将星际气体向外推，形成了我们如今看到的局部气泡状结构，且这个形状奇特的气泡并未处于休眠状态，而是以每秒约6.4公里的速度缓慢扩展增长中。

这个“气泡”对太阳系起到什么作用？其实，身处气泡当中的我们实际是非常幸运的，因为当第一颗超新星爆炸时，距离我们太阳系还很远。

我们就好比坐在VIP包间位置上，观看摇滚表演一样，清楚地看着气泡表面发生的恒星形成过程。

同时，太阳圈的出现也阻止了来自太空深处威胁地球生命的辐射和致命的高能粒子的撞击。

保护着我们的地球不受到外界因素的攻击。

而且科学家们推测，不光咱们太阳系有气泡保护，类似的气泡在银河系中其实普遍存在。

你们想啊，如果银河系局部的气泡很少，我们的太阳系位于银河系的旋臂上，刚好就穿过了这么一个巨大气泡中。

因此有的科学家就把银河系比作了充满孔洞的奶酪，每个孔洞都来自于超新星爆发，而这些孔洞的周围就是气泡的表面，里面包裹着新诞生的恒星。

所以说，与其担心这个“气泡”会破裂，倒不如说它和恒星是“一心同体”的。

当然了，不识庐山真面目，只缘身在此山中，要想了解太阳圈的大小和形状，唯有飞出太阳系才能回过头来一探究竟。

目前人类只有旅行者1号，2号达到过这么遥远的距离。

相信在未来，人类仍然不会停止探索的脚步。

太阳圈的秘密也终将被人类揭开。

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