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太空探索／航海家闖磁泡區 揭秘太陽系邊界 吳增煌 2011年6月13日 09:57
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目前距離地球約140幾億公里的美國航太總署（NASA）航海家號太空船已經進入人類從未
探索過的太陽系邊緣，一個充滿磁泡的奇怪區域。（文／引用自臺北天文館之網路天文館
網站）
生活中心／台北報導
目前距離地球約140幾億公里的美國航太總署（NASA）航海家號太空船已經進入人類從未
探索過的太陽系邊緣，任務科學家表示，他們近日收到來自航海家號太空船傳回的驚人消
息，目前航海家號太空船似乎進入了一個充滿磁泡（magnetic bubbles）的奇怪區域。
航海家1號從2007年左右就進入了這個磁場泡沫區；航海家2號則在1年後的2008年左右進
入這個奇怪區域，科學家們稱這個奇怪區域為「日鞘層（heliosheath）」，並相信此處
就是太陽系與星際空間交界之地。
根據電腦模擬結果，這些磁泡相當大，直徑達1億6000萬公里左右，比地球到太陽的平均
距離（1AU，相當於1億5000萬公里）還大一些，航海家號太空船得花上數個星期才能穿越
其中一個磁泡。科學家們起初不太瞭解這些太空船到底偵測到什麼，現在終於搞懂了；之
所以搞了3年多才解決，是因為此處的磁場實在非常微弱，得花很多時間、仔細分析才能
有結果。
美國波士頓大學（Boston University）天文學家Merav Opher表示，太陽的磁場會一直向
外擴展至太陽系邊緣。由於太陽會自轉，太陽磁場因而隨之被扭轉成波浪狀或皺紋狀，有
點像芭蕾舞者的裙襬一樣；且離太陽愈遠，裙襬皺褶愈緊密。當這些皺褶密到一定程度時
，有趣的事就發生了，磁力線會因互相交錯而發生重新連結現象，類似太陽閃焰發生的過
程。換言之，擁擠的磁場會自我重整，有時重整過程相當突然而猛烈，進而形成泡沫狀的
磁泡。
Opher的同僚馬里蘭大學物理學家Jim Drake表示，「我們從來沒預期到會在太陽系邊緣發
現這樣的磁場泡沫，不過事情就是這樣！」1950年代的理論學家的預測是個截然不同的狀
況，遙遠的太陽磁場會彎曲成一個優雅的弧角，甚至折返太陽。而事實上，這些磁泡似乎
各自獨立，與幾乎遍及整個太陽系的太陽磁場無關。
航海家號太空船上的高能粒子感應器資料顯示，航海家號太空船偶爾會進入磁泡或航出磁
泡，所以古老的理論在此似乎還是有點正確，不過這個古老理論本身並無法解釋航海家號
太空船發現的現象。
在日鞘層中的太陽遙遠磁場的結構究竟是否為磁場泡沫，這個問題的答案具有關鍵性的地
位，因為它將規範我們太陽系究竟會和銀河系的其餘區域如何交互作用，許多來自銀河系
的星際雲氣、星系磁場節點、宇宙線等等事物會嘗試穿越日鞘層進入太陽系內，當者些入
侵者遭遇到磁場泡沫這個混亂場面時，會發生什麼事？若是它們穿越的不是磁場泡沫，而
是彎曲弧度很大而返回太陽的磁力線又將會是如何？
以宇宙線微粒，這些被遙遠黑洞或超新星加速到幾近光速的次原子粒子（subatomic
particles）所攜帶的能量非常高，當它們嘗試進入太陽系時，得先和太陽磁場奮戰一番
，最後才有少數抵達太陽系內側。Opher指出，這些磁泡或許就是我們太陽系的第一道防
線，不過科學家們還沒釐清這樣到底是好是壞。因為從一方面來說，磁泡似乎有很多空隙
可讓宇宙線穿越，是個差勁的防護罩。
但從另一方面來說，宇宙線或許會被磁泡捕陷而困在磁泡中，是個優良的防護罩。這個問
題，得等航海家號太空船更深入磁場泡沫區、取得更多資料後，科學家們或許才可能得到
答案。Opher開玩笑的說，搞不好航海家號還有更多意外消息等著傳回哩！（文／引用自
臺北天文館之網路天文館網站）
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