我们现在有一张太阳系边界的三维地图。天文学家第一次能够确定日球层顶的形状，这是标志着我们恒星太阳风影响结束的边界。这一发现可以帮助我们更好地了解太阳系的环境，以及它如何与星际空间相互作用。
“多年来，物理模型已经将这一边界理论化了，”洛斯阿拉莫斯国家实验室的天文学家丹·赖森菲尔德说，“但这是我们第一次真正能够测量它，并制作它的三维地图。”
实际上，人类的两个航天器曾到过日球层顶的边缘，即日球层顶的边界。40多年前发射的两个旅行者探测器都到达了那里，并穿过它，从这进入了星际空间。
日球层顶是一个迷人的地方。太阳不断地将带电粒子流——电离等离子体的超音速风——吹向太空。最终，太阳风会随着距离的增加而失去强度，因此它不再足以抵抗星际空间的压力，发生这种情况的点是日球层顶。
星际空间中的物质并不多，但在星际空间中还是有低密度的原子，而且恒星之间有宇宙风吹过。
两者之间边界的形状一直是一个有争议的问题。是圆形气泡吗？或者像彗星形状的结构，当它在太阳系绕银河系移动时，其尾在太阳系后面流动？或者更像一个奇怪的羊角面包的东西？
我们很难对它进行实地勘察。旅行者1号和旅行者2号在遇到日球层顶时分别距离太阳和个天文单位，并且花了几十年的时间才到达那里。
但这并不意味着我们不能看。赖森菲尔德和他的团队使用了来自美国宇航局地球轨道星际边界探测器(IBEX)卫星的数据，这是一个测量从日鞘飞出的粒子的天文台，日鞘是日球层顶的最外层区域。
其中一些宇宙粒子就是科学家所说的高能中性原子或ENA。这些是由太阳风粒子和星际风粒子碰撞产生的，它们的信号强度取决于碰撞时太阳风的强度——就像地球上的风一样，太阳风不总是以相同的强度吹。
解码这个信号来绘制日球层顶有点像蝙蝠使用声纳来绘制其物理环境的地图。信号的强度和发送和接收之间的时间延后可以揭示障碍物的形状和距离。
“太阳发出的太阳风‘信号’强度各不相同，形成了一种独特的模式，”赖森菲尔德解释说，“两到六年后，IBEX将在返回的ENA信号中看到相同的模式，这取决于ENA能量和IBEX穿过太阳层的方向。这个时差就是我们在特定方向上找到ENA源区距离的方式。”
该团队使用了从年到年整个太阳周期的数据，由此生成的地图仍然有点近似，但它已经揭示了有关日球层顶的有趣事物。
例如，我们现在知道它的形状（上面插图）毕竟看起来有点像彗星，尾巴至少有个天文单位长（这是IBEX目前的极限），尽管长尾巴的大小目前还无法测量出来。它可能又短又粗。另一方面，到日光层顶“鼻子”的最小径向距离在到个天文单位左右，这与旅行者号穿越一致。
在高纬度地区，日球层顶可延伸至至个天文单位。这表明形状更像子弹，与怪异的羊角面包模型完全不一致。
IBEX的任务仍在进行，并将至少持续到年。星际测绘和加速探测器将于年开始，在IBEX任务结束后，继续进行探测。该团队希望这两项任务都能提供更多数据，以帮助完善日球层顶的形状。
该研究已发表在《天体物理学杂志增刊》系列中。
