行星際介質

英文名：interplanetary medium

黃道光，彗尾氣體中的加速現象。前者是太陽光被行星際物質中質量小於10克的質點所散射而造成的；後者可用太陽風的作用加以解釋。太陽風是行星際物質的主要來源。太陽風是從日冕發出的一種等離子流。日冕具有一、二百萬度的高温，甚至連太陽那樣強的引力也無法永遠維繫這種熾熱氣體。因此，就某種意義上説，行星際物質可以看作是日冕的稀薄的延伸。

由於太陽的輻射很顯著，其他部分的行星際介質直到最近才初露端倪。

行星際介質温度大約為10萬開。近地球地區的密度大約為每立方厘米5個粒子，離太陽越遠以平方反比減少。然而，密度是多變的，也可能達到100 個粒子/立方厘米。

雖然它們非常細小，但是在飛行器的行進途中，它們的效果還是可測量的。

除了近行星空間，星際始終為太陽的磁場充斥。它與太陽系的交互作用十分複雜。幾個太陽半徑長的磁場決定了太陽風的流向；大部分陷入磁場環中，磁場也有一些區域是開放的，允許太陽風的外泄。更遠的地方受等離子體支配，磁場在粒子流中產生。

在十九世紀末和二十世紀初，科學家們認為行星際介質來自所謂太陽微粒輻射，亦即來自太陽表面活動區的高能電子。以後，德國學者林德曼認識到，所謂微粒輻射實際上是由電子和正離子組成的氣體——等離子體。阿爾文等人關於太陽的高速等離子體與地球磁場相互作用的研究，使人們認識到“微粒流”來源於太陽活動區。由於太陽的自轉，從非轉動座標系看來，這種來自太陽的凍結於磁力線中的帶電質點流具有阿基米德螺線的形狀。1958年，範愛倫設計了地球衞星號，對地球周圍的行星際空間進行了探測，於1959年發現地球輻射帶。1962年，“水手”2號在飛向金星的過程中，探明太陽風主要由電離氫(即電子和質子)組成，從太陽朝外徑向流動，速度範圍在350～800公里/秒之間，平均密度每立方厘米5.4個離子，離子温度大約是16萬度，磁場強度為6×10高斯。“先驅者”10號和11號在飛行過程中，發回關於行星際空間的情報，發現在離太陽1～5天文單位範圍內，太陽風平均速度變化不大，只是變化幅度大為減小；平均離子温度減少二分之一；平均離子密度近似地按距離平方反比定律減少。通過“阿波羅”登月計畫所用箔收集器以及種種空間探測器的測量，已經查明，行星際質點主要是電子、質子以及氦、碳、氮、氧和重元素的核。所有這些物質都是太陽大氣所固有的，其中以質子和電子為最多，這是因為氫是太陽大氣中最豐富的元素而電子則是所有物質都具有的。這些質點在太陽耀斑的“閃耀”階段被加速，脱離太陽並通過行星際磁場向外擴散。太陽風高速向外流動，當它與星際氣體相遇時就終止了。

太陽風的直接測量範圍只限於太陽赤道面附近 9°以內的行星際空間，“先驅者”11號的測量範圍也只能達到日緯20°的行星際空間。因此，對更高日緯的行星際空間性質的研究，必須依靠彗尾觀測，以及分析由行星際等離子體的不規則性所造成的來自恆星的無線電信號的“閃爍”。這種高日緯研究將提供行星際介質的三維分佈和物理性質的信息。