日鞘

1. 定义与位置：日鞘是太阳圈的一个区域，位于太阳风顶层（终止激波）的外侧，是太阳风与星际介质最终混合并转向的区域。你可以将它想象成太阳风在冲入星际空间时，因前方星际物质的阻力而被挤压、减速并改变方向的一个“鞘层”或“过渡带”。

2. 终止激波与日鞘边界：首先，超音速的太阳风在终止激波处突然减速，变为亚音速。穿过终止激波后，就进入了日鞘。在日鞘中，减速后的太阳风受到来自星际介质的压力，被进一步压缩和加热，同时其流动方向发生偏转，开始沿着一个类似彗尾的形状向后运动。日鞘的外边界是日球层顶，那里太阳风的压力与星际介质的压力达到平衡。

3. 物理过程：在日鞘内部，发生了几个关键物理过程：

   • 压缩与加热：太阳风粒子在此区域被“堆积”起来，密度增加，同时因减速和碰撞（尽管碰撞仍不频繁）而温度升高。
   • 磁场增强与纠缠：嵌入太阳风中的太阳磁场也在此区域被压缩和缠绕，磁场强度显著增加。
   • 粒子加速：日鞘是异常宇宙射线的主要加速区域之一。来自星际空间的低能粒子在日鞘中被激波和湍流过程加速到很高的能量。

4. 探测与证据：旅行者1号和2号探测器分别于2004年和2007年穿越了终止激波，进入了日鞘，并提供了其存在的直接证据。它们测量到了太阳风速度的急剧下降、粒子密度的上升、磁场强度的增强以及异常宇宙射线的增加，所有这些数据都证实了日鞘的理论模型。

5. 动态特性与不对称性：日鞘并非一个完美的球对称结构。由于太阳系在星际介质中运动，来自“前方”的星际风压力会使日鞘在迎风面被压缩，而在背风面被拉伸，形成一个类似彗星形状的不对称结构。此外，日鞘的结构和范围也随着11年太阳活动周期的变化而动态变化。