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10 关系: 天文單位，太阳风，弓形震波，磁場，空气动力学，波速，星际物质，星际边界探测器，日球層頂，旅行者1号。
天文單位
天文單位（縮寫的標準符號為AU，也寫成au、a.u.或ua）是天文學上的長度單位，曾以地球與太陽的平均距離定義。2012年8月，在中国北京举行的国际天文学大会（IAU）第28届全体会议上，天文学家以无记名投票的方式，把天文单位固定为149,597,870,700米。新的天文单位以公尺来定义，而公尺的定义来源于真空中的光速，也就是说，天文单位现在不再与地球與太阳的實際距离挂钩，而且也不再受时间变化的影响（虽然天文单位最初的来源就是日地平均距离）。 國際度量衡局建議的縮寫符號是ua，但英語系的國家最常用的仍是AU，國際天文聯合會則推薦au，同時國際標準ISO 31-1也使用AU，后来的國際標準ISO 80000-3:2006又改成了ua。通常，大寫字母僅用於使用科學家的名字命名的單位符號，而au或a.u.也可以是原子單位或是任意單位；但是AU被廣泛的地區使用作為天文單位的符號。以1天文單位距離的值為單位的天文常數的值會以符號A標示。.
太阳风
太陽風（solar wind）特指由太阳上層大氣射出的超高速等离子体（带电粒子）流。非出自太陽的类似带电粒子流也常稱爲“恆星風”。 在太陽日冕层的高温（几百万開氏度）下，氢、氦等原子已经被電離成帶正電的质子、氦原子核和带负电的自由电子等。这些带电粒子运动速度极快，以致不断有带电的粒子挣脱太阳的引力束缚，射向太陽的外围，形成太陽風。 太陽風的速度一般在200-800km/s。 一般認為在太阳极小期，從太陽的磁場极地附近吹出的是高速太陽風，從太陽的磁场赤道附近吹出的是低速太陽風。太陽的磁場的活动是會變化的，週期大約為11年。 太陽風一词是在1950年代被尤金·派克提出。但是直到1960年代才證實了它的存在。長期觀測發現，當太陽存在冕洞時，地球附近就能觀測到高速的太陽風。因此天文学家認為高速太陽風的產生與冕洞有密切的關係。太阳表面的磁场及等离子体活动对地球有很重要的影响。当太阳发生强烈的活动时，大量的带电粒子随着太阳风吹向地球的两极，就会在两极的电离层引发美丽的极光。.
弓形震波
弓形激波（Bow shock）是太阳风与行星的磁层顶相遇处形成的激波。一个已经被深入研究的例子是太阳风与地球磁场相遇时形成的弓形激波。地球的弓形激波距离地球大约9万公里，厚度大约为100-1000公里 弓形激波的判别条件是此处流体的整体速度从超音速降低到亚音速以下。等离子体的声速为 其中cs为声速，\gamma是等压热容与等体热率之比，p是压强，\rho是等离子体的密度。 太阳风中的带电粒子沿着螺旋性的轨迹沿磁力线运动，它们围绕磁力线的运动类似于普通气体当中的热运动，平均热运动的速度近似为声速。在弓形激波处整体速度降低到粒子围绕磁力线的运动速度以下。 人们设想太阳在星际介质中运动时同样会形成弓形激波，这种假设的前提是星际介质相对于太阳的运动速度是超声速的，因为太阳风就在以超声速从太阳表面吹出。在日球顶处星际介质与太阳风的压力达到平衡，太阳风在终端激波处降为亚音速。弓形激波的位置距离太阳大约230天文单位。 赫比-阿罗天体周围也存在弓形激波。由于它们的星风与星际介质的相互作用更为剧烈，它们的弓形激波是可以在可见光波段观测到的。.
磁場
在電磁學裡，磁石、磁鐵、電流及含時電場，都會產生磁場。處於磁場中的磁性物質或電流，會因為磁場的作用而感受到磁力，因而顯示出磁場的存在。磁場是一種向量場；磁場在空間裡的任意位置都具有方向和數值大小更精確地分類，磁場是一種贗矢量。力矩和角速度也是準向量。當坐標被反演時，準向量會保持不變。。 磁鐵與磁鐵之間，通過各自產生的磁場，互相施加作用力和力矩於對方。運動中的電荷亦會產生磁場。磁性物質產生的磁場可以用電荷運動模型來解釋基本粒子，像電子或正子等等，會產生自己內有的磁場，這是一種相對論性效應，並不是因為粒子運動而產生的。但是，對於大多數狀況，這磁場可以模想為是由粒子所載有的電荷因為旋轉運動而產生的。因此，這相對論性效應稱為自旋。磁鐵產生的磁場主要是由內部未配對電子的自旋形成的。。 當施加外磁場於物質時，磁性物質的內部會被磁化，會出現很多微小的磁偶極子。磁化強度估量物質被磁化的程度。知道磁性物質的磁化強度，就可以計算出磁性物質本身產生的磁場。產生磁場需要輸入能量，當磁場被湮滅時，這能量可以再回收利用，因此，這能量被視為儲存於磁場。 電場是由電荷產生的。電場與磁場有密切的關係；含時磁場會生成電場，含時電場會生成磁場。馬克士威方程組描述電場、磁場、產生這些向量場的電流和電荷，這些物理量之間的詳細關係。根據狹義相對論，電場和磁場是電磁場的兩面。設定兩個參考系A和B，相對於參考系A，參考系B以有限速度移動。從參考系A觀察為靜止電荷產生的純電場，在參考系B觀察則成為移動中的電荷所產生的電場和磁場。 在量子力學裏，科學家認為，純磁場（和純電場）是虛光子所造成的效應。以標準模型的術語來表達，光子是所有電磁作用的顯現所依賴的媒介。對於大多數案例，不需要這樣微觀的描述，在本文章內陳述的簡單經典理論就足足有餘了；在低場能量狀況，其中的差別是可以忽略的。 在古今社會裡，很多對世界文明有重大貢獻的發明都涉及到磁場的概念。地球能夠產生自己的磁場，這在導航方面非常重要，因為指南針的指北極準確地指向位置在地球的地理北極附近的地磁北極。電動機和發電機的運作機制是倚賴磁鐵轉動使得磁場隨著時間而改變。通過霍爾效應，可以給出物質的帶電粒子的性質。磁路學專門研討，各種各樣像變壓器一類的電子元件，其內部磁場的相互作用。.
空气动力学
氣動力學 (Aerodynamics)，是流體力學的一個分支，主要研究物體在空氣或其它氣體中運動時所產生的各種力。.
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波速
波速指的是波在空間中傳遞的速度，依照波不同特徵所定義而有不同的意涵：.
星际物质
星際物質（缩写为ISM）是存在於星系和恆星之間的物質和輻射場（ISRF）的总称。星際物質在天文物理的準確性中扮演著關鍵性的角色，因為它是介於星系和恆星之間的中間角色。恆星在星際物質密度較高的分子雲中形成，並且經由行星狀星雲、恆星風、和超新星獲得能量和物質的重新補充。換個角度看，恆星和星際物質的相互影響，可以協助測量星系中氣體物質的消耗率，也就是恆星形成的活耀期的時間。 以地球的標準，星際物質是極度稀薄的電漿、氣體、和塵埃，是離子、原子、分子、塵埃、電磁輻射、宇宙射線、和磁場的混合體。物質的成分是99%的氣體和1%的塵埃，充滿在星際間的空間。這種極端稀薄的混合物，典型的密度從每立方公尺只有數百到數億個質點，以太初核合成的結果來看氣體的成分，在數量上應該是90%氫和10%的氦，和其他微跡的「金屬」（以天文學說法，除氢和氦以外的元素都是金屬）。 2013年9月12日，美国航空航天局正式宣布，旅行者1号在2012年8月25日已经达到了星际物质（ISM），使其成为第一个这样做的人造物体。星际等离子体和灰尘会被研究直到任务结束的2025年。.
星际边界探测器
星际边界探测器（Interstellar Boundary Explorer，简称IBEX）是美国国家航空航天局一颗旨在绘制太阳系和星际空间边界地图的人造卫星。这项任务是NASA小探测器飞行任务的一部分，由飞马座XL火箭于2008年10月19日17:47:23（UTC）成功发射。 IBEX探测器获得的数据多次震惊了科学界，并推翻了旧理论。首次震惊是因为它发现了一次窄带高能中性原子喷射。然后它发现了此带随时间的移动。另一项令人惊讶的发现是未找到弓形激波。推翻弓形激波理论造成了巨大的影响，因为几十年来的研究都是以其为基础的。 这次任务的设计和运行是由美国西南研究院所领导的，此外洛斯阿拉莫斯国家实验室和洛克希德·马丁公司的高技术中心参与了合作，分别负责研制IBEX-Hi和IBEX-Lo传感器。轨道科学公司制造了这个航天器，也是卫星进行实验测试的地点。名义上本次任务至少进行两年，以观测整个太阳系边界。而这已经于2011年完成，之后它的任务延长到了2013年以继续进行观测。 IBEX以面向太阳自旋稳定的轨道绕地球运转。2011年6月，IBEX变轨到了一个更有效的轨道。这个轨道不再接近月球，维持轨道所需燃料也有所减少。.
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日球層頂
日球層頂（Heliopause），也稱為太陽風層頂，是天文學中表示出自太陽的太陽風遭遇到星際介質而停滯的邊界。 太陽風在星際介質（來自銀河的氫和氦氣體）內吹出的氣泡被稱為太陽圈，在這氣泡的邊界外面就是太陽風再也推不動的龐然巨物星際介質。這個邊界通常稱為日球層頂，並且被認為是太陽系的外層邊界。 在日球層頂內的邊界稱為終端震波，是太陽風的微粒從超音速被星際介質減低到亞音速的區域。在終端震波和日球層頂中間的區域就是日鞘。 在日球層頂之外，星際介質和日球層頂的交互作用在太陽前進方向的前方產生弓形震波。 在弓形震波和日球層頂之間存在著一層，因為星際物質和日球層頂邊緣作用形成的炙熱氫氣組成的氫氣牆。 日球層頂被假設在繞銀河的軌道上前進的前方是比較小的，他的大小會因為太陽風的速度和星際介質區域性的密度的變化而改變，已經知道最遠的地方還在矮行星冥王星軌道之外。依據NASA的公告，現在還在服務中的旅行者1号和旅行者2号探测器，已經在2005年5月24日和2006年5月23日先後抵達了終端震波，並期待著兩艘太空船都能抵達日球層頂。另一方面，星際邊界探測器（IBEX）預計在2008年發射，在二年內抵達日球層頂並傳送回影像。 當太陽發射出的微粒遭遇到星際間的物體時，會減速並釋能量。許多的微粒累積在日球層頂附近，由於他們減速所積蓄的能量造成的衝激波。 日球層頂的另一種可以選擇或被接受的定義是：太陽系磁層的磁層頂和銀河系的電漿交會的地區。.
旅行者1号
旅行者1号（Voyager 1）是美国国家航空航天局（NASA）研制的一艘无人外太阳系太空探测器，重825.5kg，于1977年9月5日发射，截止到2018年仍然正常运作。它是有史以来距离地球最远的人造飞行器，也是第一个离开太阳系的人造飞行器。受惠于几次的引力加速，旅行者1号的飞行速度比现有任何一个飞行器都要快些，这使得较它早两星期发射的姊妹船旅行者2号永远都不会超越它。它的主要任务在1979年经过木星系统、1980年经过土星系统之后，结束于1980年11月20日。它也是第一个提供了木星、土星以及其卫星详细照片的探测器。2012年8月25日，“旅行者1号”成为第一个穿越太阳圈并进入星际介质的宇宙飞船。截至2018年1月2日止，旅行者1号正处于离太阳，是离地球最远的人造物体。 旅行者1号目前在沿飞行，并已经达到了第三宇宙速度。这意味着他的轨道再也不能引导太空船飞返太阳系，与没法联络的先驱者10号及已停止操作的先驱者11号一样，成为了一艘星际太空船。 旅行者1号原先的主要目标，是探测木星与土星及其卫星与环。现在任务已变为探测太阳风顶，以及对太阳风进行粒子测量。两艘旅行者号探测器，都是以三块放射性同位素热电机作为动力来源。这些发电机目前已经大大超出了起先的设计寿命，一般认为它们在大约2020年之前，仍然可提供足够的电力令太空船能够继续与地球联系。钚核电池能够保证旅行者号上搭载的科学仪器继续工作至2025年。2036年，讯号传输的电力将消耗殆尽。一旦电池耗尽，“旅行者1号”将继续向银河系中心前进，不会再向地球发回数据。.
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