狐狸先生，研究天文学的狐狸 一般认为旅行者 1 号已经飞出了太阳风吹出的泡泡，进入了恒星际介质中（或者说星际空间），但还没有真正脱离太阳系外围的奥尔特云。 日球层的一个示意图。Heliosphere - Wikipedia 太阳周围的星际环境大致如上图，太阳往出吹太阳风，在星际介质中吹出了一个大泡泡。因为太阳风的速度是超声速的，所以必然会形成一个激波面，就是深蓝色的圆球层。旅行者 1 号 2004 年越过这个激波面，旅行者 2 号从另一个方向在 2007 年也越过了这个激波面。这个激波面的位置在旅行者一号的方向上距离太阳中心 83.4 倍的日地距离。 激波面过后，淡蓝色的纺锤状的部分实际上还主要是太阳风带来的等离子体（被电离的粒子）。这个被称作 Heliosheath,边界被称做 Heliopause.在这个边界上，太阳风的气体压强和星际介质中的气体压强平衡。越过了这个边界，旅行者 1 号就算进入星际空间了。 2012 年 7 月到 8 月，旅行者号上探测到从太阳风里产生的宇宙线粒子（主要是能量比较高的氢氦等粒子）突然变少了，银河系起源的宇宙线（能量更高）突然变多了。这种变化反复了好几次，终于到了 8 月 25 号以后，几乎看不见太阳系内来的宇宙线粒子了。NASA 的人开始觉得，好像旅行者 1 号确实已经闯过 Heliopause 了。 但还是有一个问题，一般人们预期旅行者号在穿过太阳风边界后，会发现磁场方向发生突然的变化。但是 2012 年 7-8 月的观测数据中并没有看到这种变化。所以也有一些怀疑的声音。 实际上，在设计旅行者号的时候，有一个探测器专门用来探测太阳风里的等离子体密度，这个仪器应该能给出比较确切的证据说明旅行者号穿过了太阳风边界。因为一般认为太阳风里的等离子体温度高，星际介质里的等离子体温度低，所以在两种介质压强平衡的交汇处星际介质的等离子体的密度应该要比太阳风等离子体密度高很多。所以如果旅行者号穿过了太阳风边界，它应该能探测到等离子体密度升高。 但问题是旅行者 1 号在经过土星的时候，这个等离子体密度探测器坏掉了…… 2013 年，Iowa 大学的 Gurnett 等人用一个间接的办法来探测等离子体密度。Gurnett 是一个叫 plasma wave instrument 的仪器的负责人。太阳风不是平缓的吹出来的，而是会有很多小的大的爆发。这些爆发式的喷射会激发等离子体的震荡（就好像把石子扔进水里会激发水波振动）。这个仪器可以测等离子体震荡的频率。而理论上震荡频率又和等离子体密度相关，所以就可以推断等离子体密度。Gurnett 等人回顾旅行者 1 号的数据，发现确实旅行者 1 号在不断的进入密度更高的等离子体，在 2013 年 9 月的时候，用这种方法测出来的等离子体密度已经达到 0.08/cm^3,和理论预期的星际物质密度很接近了。 所以现在一般认为旅行者 1 号确实已经穿过了 Heliopause。 阅读原文
