在西南研究院(SwRI)的一间办公室里,博士后研究员Jonathan Gasser正为一组数字反复推演。他不是在解抽象的数学题,而是在为远在数十亿公里外的一艘探测器——新视野号——导航。他的问题是:它到底什么时候撞上太阳系边缘那道看不见的“墙”?为此,他和团队开发了一套太阳风预测方法,把模型和观测揉在一起,画出了一条粗略的时间线:最早2029年,最晚2040年。并且,探测器可能不止一次穿越,因为那堵“墙”会自己动。
那堵墙,实际上是一个巨大的等离子体气泡——日球层。太阳无时无刻不在向外吹出带电粒子流,也就是太阳风,它撑起了一个包裹整个太阳系的保护罩。正是这层保护罩,挡住了大部分来自星际空间的宇宙射线,让地球上的生命得以安稳演化。整个太阳系带着这个气泡绕银河系中心公转,气泡的前方被挤压出一个圆钝的“鼻子”,后方则拖出一条“尾巴”。至于它到底长什么样,科学家们已经争论了许久:有人觉得它像一颗拖着长尾的彗星,也有人坚持它的轮廓更像一枚牛角面包。
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争论归争论,日球层的一个特性是公认的:它的边界是动态的。太阳活动自有节律,在太阳活动极大期,日球层像被吹足了气,向外膨胀;到了太阳活动极小期,它又向内收缩。边界就这么来回移动,于是,那道最外缘的终止激波——日球层的外边界——也随之不断改变位置。新视野号正朝这个边界飞去,Gasser想知道的,就是它会在何时穿越这道时涨时缩的激波面。
“我们想了解航天器何时会到达终止激波,以便准备好进行测量,并下载这个区域的数据。”Gasser在SwRI的新闻稿中说。这就好比要知道那扇自动门什么时候会开,才能及时举起相机拍摄,并把照片传回来。一旦新视野号
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