王玲华，宗秋刚，任 杰

（1.北京大学 地球与空间科学学院，北京 100871；2.北京大学 行星与空间科学研究中心，北京 100871）

引 言

银河系中的星际介质（大多是中性气体）以约26 km/s的速度相对于太阳流动[1]，也称为星际介质风。日球层可看作是由太阳风在星际介质的空间中吹出的巨大气泡。20世纪Baranov等提出的太阳风模型[2-4]，预期是由太阳风与星际介质的相互作用所形成的日球层（太阳系）边界区域可能是一个双激波结构（见图1），并认为在终端激波处，上游的太阳风动能将大部分转化为下游等离子体的热能。

然而，最近的卫星观测结果显示大部分的太阳风动能转换成拾起粒子或其它能量粒子的能量而不是用于加热冷等离子体，这与上述理论模型的预期并不符合。例如，“旅行者1号”（Voyager 1）和“旅行者2号”（Voyager 2）飞船在日球层（太阳系）边界区域附近的就位探测[5-6]和星际边界探索者（Interstellar Boundary EXplorer，IBEX）飞船在地球轨道附近利用能量中性原子对日球层边界区域的遥测[7]均显示，在日球层边界区域的动力学平衡和能量转换过程中，能量粒子很可能起着支配性或至关重要的作用。

图1 日球层的双激波结构的示意图Fig.1 Illustration of the heliosphere

在太阳系边际中，源自太阳系的能量粒子主要分为两类：太阳风超热粒子和能量中性原子。这些能量粒子对太阳系边际的形态和动力学过程会有很强的调制作用。但是“旅行者号”飞船并没有携带观测能量粒子的探测器，这些关键观测数据的缺失限制了对日球层太阳风与星际介质之间相互作用动力学过程的认识。……