科技名词

日球层

Heliosphere

定义：泛指太阳风和同样源于太阳的行星际磁场所占据的整个空间体系。

学科：天文学_太阳

相关名词：太阳风 行星际磁场 行星际空间

【延伸阅读】

早先，国内Heliosphere的中文译名并不统一。在天文学界，中国大陆地区多译作“太阳风层”或“太阳风圈”，中国台湾地区则译作“日光层”；在空间物理学界，曾普遍译作“日球”。天文学界认为称“日球”容易误解为太阳，特别是那些不了解其真正含义的读者，会从月球指月亮而想到日球指太阳。由1995年发射的空间探测器“太阳和日球层天文台”（Solar and Heliosphere Observatoty，SOHO）的名称可以知道，heliosphere并不含有太阳，而是指除太阳之外的行星际空间。

全国科技名词审定委员会属下的天文学名词审定委员会曾就heliosphere的中文译名展开讨论，最终确定译为“日球层”。这个定名与空间物理学界的“日球”译名相近，但加有一个“层”字，这就既避免误认为指太阳，又体现了其词尾sphere（球层）的含义，也与其他带词尾sphere的科技名词，如太阳大气中的光球层（photosphere）、色球层（chromosphere），以及地球电离层（ionosphere）和地磁层（magnetosphere）等的译法一致。

目前估计，日球层的日心距离延伸范围超过180亿千米。太阳在银河系中运动，日球层与星际介质相互作用，导致日球层变成与地球磁层（简称“地磁层”）相类似的彗星形状，它的边界称为日球层顶。根据空间探测和理论研究，日球层在黄道面上的结构如下图所示，主要特征是其中的磁场呈扇形分布。每一扇形区中的磁场极性相同（或者一同指向太阳，或者一同背离太阳），相邻扇形区的磁场极性相反（一个指向太阳，一个背离太阳），这种形状通常称为行星际磁场的扇形结构。空间探测表明，其磁力线形如阿基米德螺线，其与地球轨道交角大约为45度。太阳风物质为高导电等离子体，磁场与物质冻结在一起，因此扇形磁场是经由太阳风输送到行星际空间的，可以理解为是太阳磁场在行星际空间的延伸。地球轨道附近的行星际磁场强度约为10-5～10-4高斯。与地磁场的情况类似，太阳在星际空间运动，日球层与星际介质相互作用，可能导致日球层在太阳运动方向形成弓形激波。

黄道面上的日球层结构示意图。（数字为以日地平均距离表示的日心距离，白箭头为星际风，黑箭头为太阳风，波浪白箭头为湍流。）

日球层中与磁场并存的是行星际介质。行星际介质中除了来自太阳的太阳风等离子体（带电粒子）外，还包含各种不同大小的中性固体物质，其尺寸为从小于1微米的尘埃到鹅卵石大小的块状物不等。这些物质主要来源于彗星和小行星碎裂，少量来自星际介质中的尘埃。（中国科学院国家天文台研究员林元章）