冥王星周围的太阳风证实了太阳风离太阳越来越远

美国宇航局“新视野”号航天器上的太阳绕冥王星(SWAP)仪器所进行的测量，为有史以来最遥远的太空探索提供了重要的新见解。在最近发表在《天体物理学杂志》上的一篇论文中，由西南研究院所领导的一个团队展示了太阳风(太阳吹出的带电粒子的超音速流)如何在距太阳越来越远的距离处演化。

SwRI的资深科学家Heather Elliott博士说：“以前，只有Pioneer 10和11以及Voyager 1和2任务探索了太阳系外层和太阳系外层，但是现在，New Horizo​​ns正在使用更现代的科学仪器来完成这一任务。” ，SWAP文书的副首席研究员，论文的主要作者。“我们的太阳对太空环境的影响远远超出了外行星，并且SWAP向我们展示了环境如何随着距离变化的新方面。”

太阳风充满了整个太阳系周围称为太阳圈的气泡状区域。从“新视野”号上，SWAP收集了太阳风以及外太阳圈中其他重要组件(称为“星际吸收离子”)的每日详细测量数据。当来自星际空间的中性物质进入太阳系并被来自太阳的光或通过与太阳风离子的电荷交换相互作用而被电离时，就会产生这些星际吸收离子。

随着太阳风离太阳越来越远，它遇到了来自星际空间的越来越多的物质。当星际物质被电离时，太阳风将其吸收，研究人员将其理论化，从而减慢并加热。现在，SWAP已检测到并确认了这种预期效果。

SWAP团队将“新视野”太阳风速测量值从21到42个天文单位与先进成分探测器(ACE)和太阳地球关系观测站(STEREO)航天器在1 AU的速度进行了比较。(一个AU等于太阳与地球之间的距离。)到21 AU时，似乎SWAP可以检测到响应拾取星际物质而产生的太阳风的减速。但是，当新视野号在33至42 AU之间越过冥王星时，太阳风的测量速度比1 AU距离慢了6-7%，从而证实了这种影响。

除了确认远距离太阳风的减慢外，太阳风温度和密度的变化还可以提供一种方法来估算“新视野号”何时将在终止冲击的另一端加入旅行者号航天器，即边界标记当太阳风接近星际介质时，其风速会慢于声速。旅行者1号在2004年以AU 94越过终止冲击，其次是旅行者2于2007年以84 AU终止。基于当前较低的太阳活动水平和较低的太阳风压，自旅行者号穿越以来，终止冲击预计将更靠近太阳。根据“新视野”测量中的当前趋势推算，这也表明终止冲击现在可能比航海家相交时更近。在最早，新视野将在2020年代中期达到终止冲击的目的。随着太阳活动的增加，压力的增加很可能会使日光层膨胀。这可能会在新视野号有时间达到终止冲击之前，将终止冲击推至旅行者号航天飞机发现的84-94 AU范围。

New Horizo​​ns穿越外太阳圈的旅程与Voyager的旅程形成对比，与当前旅行者在外太阳圈中经历的非常活跃的太阳周期相比，当前的太阳周期是温和的。除了测量太阳风之外，New Horizo​​ns的SWAP还非常灵敏，并且可以以前所未有的时间分辨率和广泛的空间覆盖范围测量星际吸收离子的低通量。新视野号也是火星(1.5 AU)以外太阳风中唯一的航天器，因此，也是唯一在当前温和的太阳周期内测量太阳风与外层日冕星际物质之间相互作用的航天器。新视野号将成为首个在终止冲击时测量太阳风和星际拾取离子的航天器。

SwRI的首席研究员艾伦·斯特恩(Alan Stern)博士说：“新视野大大提高了我们对遥远行星天体的了解，现在也正在揭示有关我们自己的太阳及其日光层的新知识，这是很恰当的。”