衝出太陽系前必經的「減速帶」，星際原子如何讓高速太陽風踩下煞車？
美國太空總署（NASA）新視野號（New Horizons）探測器最新研究顯示，在太陽系邊緣的太陽風減速並非單純由距離增加造成。研究指出，來自星際空間的中性原子滲入日球層（Heliosphere）。，經由電荷交換被電離後為太陽風增加質量（mass-loading），會在外日球層區域持續使太陽風逐步變慢，導致在接近終止震波前速度已有顯著下降。
根據發表於《天體物理期刊》（The Astrophysical Journal）的最新研究，由美國西南研究院（SwRI）天體物理學家希瑟‧艾略特（Heather Elliott）領軍的團隊利用新視野號上的太陽風計數儀（SWAP）資料，分析距離太陽約 21 到 58 天文單位（AU）間的太陽風變化，並與較近距離的觀測比較。結果顯示，太陽風在 30 到 43 AU 間比地球附近（1 AU）慢約 5% 到 10%；而在 58 AU 時，速度則慢約 13% 到 15%。
▲ NASA「新視野號」探測器測量了太陽風從天王星軌道外側進入外古柏帶（紅色陰影區域）期間的變化，詳細記錄太陽風因接觸星際物質而逐漸減速的過程（紅線）。（Source：SwRI）
研究強調，如果科學模擬中不納入「星際物質」的影響，推算出的太陽風速會明顯高於新視野號的實際量測值。這項對比證實了在外日球層中，太陽風確實持續受到星際物質的拖累。
艾略特解釋，這些外來中性原子在進入日球層後，會透過「電荷交換」過程被電離，轉變為帶電粒子並匯入太陽風中，這種被稱為「質量負載」（mass-loading）的過程，導致太陽風在外日球層區域持續且逐步地變慢，甚至在抵達邊界的「終止震波」（termination shock）前，速度就已經出現顯著下降。
NASA 指出，目前人類歷史上僅有「航海家 1 號」與「航海家 2 號」曾成功穿越日球層邊界，分別於 2012 年與 2018 年進入真正的星際空間。當時航海家 1 號穿越邊界時的距離約為 122 AU；而航海家 2 號在穿越終止震波時，曾觀測到太陽風速出現高達 56% 的劇烈降幅。
相比之下，目前距離太陽約 66 AU 的新視野號，正穩步向太陽系外圍邁進。它所在的位置，正好為科學界提供了研究這片「邊界過渡區」極為關鍵的觀測資料。
團隊認為，這項突破性結果有助於人類更準確地理解日球層外圍邊界的形狀與性質。更重要的是，它揭示了日球層如何影響的「銀河宇宙射線」進入太陽系。這些新發現未來將成為評估太空人、人造衛星與探測器在執行深空任務時，暴露於有害宇宙輻射風險的重要指標，為人類邁向更遙遠的太空探索提供強而有力的安全參考依據。
（首圖來源：NASA）