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2013 年 10 月 18 日

太陽系的前世今生 (291):太陽磁場和太陽風營造的太陽圈籠罩保護著太陽系

影像提供 : NASA/JPL/ Wikier
文字提供 : 陳輝樺 (NMNS )  

說明 :  太陽 (Sun) 並非靜止不動, 它不但也會自轉,也和其他 銀河系 (Milky way) 旋轉盤面上的恆星一樣地在 繞著銀河中心公轉 。從來自四面八方巨量帶電粒子且高速流動所形成的 恆星風 (Stellar wind) 和 宇宙射線 會不會對 太陽系 (Solar system) 造成沖刷與離子畫的傷害呢? 太陽系的 磁場 (Magnetic field) 和往外吹襲的強烈 太陽風 (Solar wind) 會不會如同太陽風吹襲各 行星 (Planets) 時,行星因著自己的磁場形成 類似 范艾倫輻射帶 (Van Allen radiation belt Plasmasphere電漿圈) 的 太陽磁圈   (Magnetosphere),來防護著整個太陽系。上圖示 是天體藝術家依據先鋒 10 號 (Pioneer 10)、先鋒 11 (Pioneer 11)、 航海家 1 號 (Voyager 1) 和航海家 2 號 (Voyager 2) 等太空無人探測器的觀測數據, 所描繪出由太陽風和磁場創造的太陽圈圍繞者太陽系示意圖。 

        上圖中數個專有名詞解釋如下: 所謂的「磁層」(magnetosphere,或稱磁圈、磁氣圈) 是一個天體周圍由帶電離子組成、以該天體的磁場為主的區域。 它們是天體免受外來帶電粒子襲擊的太空防護罩。 「 終端震波」 (Termination Shock) 是太陽風因為與當地的星際介質 (Interstellar medium)產生交互作用而減速至低於聲速的場所, 太陽風通過終止震波引起密度壓縮、加熱和磁場的變化。 「日球」 (Heliosphere,或稱之為太陽圈) 是太陽風吹入星際物質的空間中造成的氣泡, 雖然來自星際空間的中性原子可也以滲入這個氣泡,但實際上在太陽圈中主要的物質都是來自太陽本身的。 「太陽層頂」(Heliopause) 是太陽風和星際介質的交界處,來自雙方的壓力在此達到平衡。 太陽風的微粒因星際介質而停滯不前之處,而通過盾形震波的星際介質也就不再會活躍了。 「日鞘」 (Heliosheath) 是太陽圈的終端震波外面的區域,太陽風在此處因為與星際介質的交互作用,因而被減速、壓縮、且會產生湍流。 日鞘的形狀像彗星的彗髮,尾跡會在太陽運動的路徑方向拉長。 「盾形震波」 (Bow shock,或稱之為弓形震波)是太陽風與行星的磁層頂相遇處形成的震波; 或是位於太陽運動路徑的前方、太陽風和星際介質 在太陽層頂相遇處形成的 震波 (Shock wave)。 

明日主題 : 太陽系的前世今生 (292):以地磁指數預測太陽活動周期的震幅
天文史上的今天 :1931 年 10 月 18 日,美國發明家、商人湯瑪斯•阿爾瓦•愛迪生(Thomas Alva Edison,1847.2.11.-1931.10.18.)逝世。他擁有眾多重要的發明專利,於 1892 年創立奇異公司,是世界上第一個利用大量生產原則和其工業研究實驗室來進行發明創造的人。他發明了很多東西,包括對世界極大影響的留聲機、電影攝影機和鎢絲燈泡等。
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