迈尔斯·哈特菲尔德，美国国家航空航天局 冥王星的增强彩色全球视图，拍摄于美国宇航局新视野号宇宙飞船在280，000英里(450，000公里)外
信用:美国国家航空航天局/JHUAPL/SwRI 只有两艘航海家号宇宙飞船曾到过那里，它用了30多年的超音速旅行
它远远超过冥王星的轨道，穿过多岩石的柯伊伯带，距离是它的四倍
这个领域只有一个看不见的磁性边界，是太阳主宰的空间的终点:星际空间中最近的区域
在这个恒星的无人区，我们银河系的1000亿颗恒星发出的粒子和光与宇宙大爆炸的古老残余相碰撞
这种混合物，即恒星之间的物质，被称为星际介质
它的内容记录了我们太阳系遥远的过去，并可能预示着它的未来
美国宇航局新视野号宇宙飞船的测量结果正在修正我们对星际介质一个关键特性的估计:它有多厚
今天发表在《天体物理学杂志》上的发现分享了新的观察结果，即当地星际介质中的氢原子含量比一些先前的研究表明的要多大约40%
这些结果统一了许多不同的测量方法，并为我们的空间邻居提供了新的线索
艰难地穿过星际迷雾 就像地球绕着太阳转一样，我们整个太阳系也以超过每小时50000英里的速度穿过银河系
当我们在星际粒子雾中巡航时，我们被太阳周围的磁泡所屏蔽，这个磁泡被称为日光层
许多星际气体围绕着这个气泡流动，但不是全部
我们的日光层排斥受磁场引导的带电粒子
但是超过一半的本地星际气体是中性的，这意味着它们有平衡数量的质子和电子
当我们深入其中时，星际中性粒子就渗透进来，增加了太阳风的体积
马里兰州格林贝尔特美国宇航局戈达德太空飞行中心的空间物理学家埃里克·克里斯蒂安说:“这就像你在浓雾中奔跑，捡水一样。”
“当你跑步的时候，你的衣服都湿透了，这让你慢了下来
" 在这些星际原子漂移到我们的日光层后不久，它们就被阳光击中，并被太阳风粒子猛烈撞击
许多人在混乱中失去了电子，变成带正电的“拾取离子”
“这种新的粒子群体，尽管已经发生了变化，但仍带着迷雾的秘密
“我们没有来自新视野的星际原子的直接观测，但是我们可以观测到这些拾取的离子，”普林斯顿大学博士后研究员、这项研究的主要作者帕韦尔·斯瓦琴纳说
“它们被剥夺了一个电子，但我们知道它们作为中性原子从日光层外来到我们这里
" 日光层动画
荣誉:美国宇航局戈达德太空飞行中心/概念图像实验室/沃尔特·费默 美国宇航局的新视野号宇宙飞船于2006年1月发射，是最适合测量它们的飞船
在与冥王星会合的五年后，它捕捉到了这颗矮行星的第一张特写照片，今天它冒险穿过太阳系边缘的柯伊伯带，那里的吸收离子是最新鲜的
宇宙飞船的绕冥王星太阳风，或SWAP仪器，可以检测到这些拾取的离子，通过它们高得多的能量将它们与正常的太阳风区分开来
新视野探测到的吸收离子的数量揭示了我们穿过的雾的厚度
就像慢跑者在浓雾中跑得更湿一样，新视野观察到的吸收离子越多，外面的星际雾就越浓
发散测量 Swaczyna利用SWAP的测量结果得出了终止激波处中性氢的密度。在终止激波处，太阳风与星际介质相撞，突然减速
经过几个月的仔细检查和测试，他们发现的数字是0
每立方厘米127个粒子，或者在一夸脱牛奶大小的空间中大约有120个氢原子
这一结果证实了2001年的一项研究，该研究使用航海家2号——大约40亿英里远——来测量太阳风到达航天器时的减速程度
减速主要是由于星际介质粒子的介入，这表明星际氢的密度是匹配的，大约120个氢原子在一个四分之一大小的空间中
但是新的研究围绕着一个不同的数字
科学家们利用美国国家航空航天局尤利西斯任务的数据，从距离太阳比木星稍近的地方，测量了收集到的离子，并估计了一夸脱空间中大约85个氢原子的密度
几年后，一项结合尤利西斯和旅行者数据的不同研究发现了类似的结果
“你知道，如果你发现了一些不同于以前工作的东西，自然倾向于开始寻找你的错误，”斯瓦奇纳说
但经过一点点挖掘，新号码开始看起来像是正确的
新视野的测量更适合基于遥远恒星的观测
另一方面，《尤利西斯》的测量有一个缺点:它们离太阳更近，在那里，吸收离子更少，测量更不确定
“内层日光层采集离子的观测要经过数十亿英里的过滤，”克里斯蒂安说
“在新视野大部分时间都在那里，会有很大的不同
" 丝带仍然是IBEX最大的发现之一
它指的是画在日光层前方的一大片对角的高能中性粒子
学分:美国航天局/国际教育局 至于尤利西斯/航海家号的综合结果，斯瓦兹娜注意到计算中的一个数字已经过时，比目前的共识值低35%
重新计算当前接受的数值，使他们与新视野测量和2001年的研究大致匹配
“这一对我们古老的、几乎被遗忘的结果的证实令人惊讶，”2001年华盛顿美国宇航局总部研究的作者阿里克·波斯纳说
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“我们认为我们测量太阳风减速的简单方法已经被后来进行的更复杂的研究所克服，但事实并非如此
" 新的一片土地 从一夸脱牛奶中的85个原子到120个原子似乎不多
然而，在像太阳物理学这样基于模型的科学中，对一个数字的调整会影响到其他所有的数字
新的估计可能有助于解释过去几年太阳物理学中最大的谜团之一
在美国国家航空航天局的星际边界探测器或IBEX任务返回其第一个完整数据集后不久，科学家们注意到一条奇怪的高能粒子带从我们日光层的前缘发出
他们称之为“IBEX丝带”
" “野山羊丝带是一个巨大的惊喜——这个位于我们太阳系边缘的结构宽10亿英里，长100亿英里，没有人知道它在那里，”克里斯蒂安说
“但即使我们开发了为什么会出现这种情况的模型，所有的模型都表明它不应该像现在这样明亮
" “在这项研究中观测到的40%的更高星际密度绝对是至关重要的，”普林斯顿大学天体物理学教授大卫·麦科马斯说，他是美国国家航空航天局IBEX任务的首席研究员和这项研究的合著者
“这不仅表明我们的太阳嵌在星际空间密度大得多的部分，也可以解释我们的模拟结果与国际空间站的实际观测结果相比的一个重大误差
" 然而，最重要的是，结果给出了我们本地恒星邻域的改进图像
“这是我们第一次用仪器在这么远的地方观测到离子，我们对当地星际介质的图像与其他天文观测相匹配，”斯瓦奇纳说
“这是一个好迹象
"
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