“牛角面包”、弓形冲击波护盾，我们的太阳系真实模样是这样的？

太阳系由一个恒星、八大行星组成，其中木星差点成为另一颗太阳。除此之外，太阳系内部还有470颗天然卫星、数百颗矮行星、近80万颗小行星和4000多颗彗星，环绕着小行星带、柯伊伯带，直至奥尔特云、日球层等，绵延数光年。对于太阳系的形状，很多人认为它像银河系一样是圆盘形，或者是圆球形。知道太阳系本身也在围绕银心旋转后，很多人对它形状的认知提升到彗星的模样。可是这些观点都错了，它真实的形状像个“牛角面包”。

这才是太阳系真实的形状？

没错，太阳系就像个“牛角面包”。当然，你也可以认为它是一个胃、一颗心脏、一坨榴莲肉，或者说是一坨生姜，可以随意发挥你的想象力，但不管怎样，它都是不规则的，超出人类此前的认知范围。

此前大家以为它是这样的

实际上，从1904年开始，科学家就用波茨坦大气折射装置，探测到了星际介质，以此希望搞清太阳系的边界和真实模样，但直到近120年后的2020年，借助旅行者1号和旅行者2号采集的数据，人类才绘制出太阳系3D边界图，它竟然是这样的形状。太不可思议了。

旅行者一号、二号功不可没

而具体的绘制过程，除了旅行者1号和旅行者2号的数据之外，研究团队还采用了类似蝙蝠声纳的技术，测量各个方向太阳风与星际粒子碰撞所产生的高能中性原子（ENA），以信号发送及接收的时间差来绘制日球层顶形状与距离，这是一个漫长的过程。而接收的信号强度也可以测出碰撞时太阳风的强度，它就像地球上的风一样，有大有小，有强有弱。

原来是这样画出来的

当然，太阳系这个形状其实是模拟出来的效果图，就是为了说清楚而做了强化，以显示出来自宇宙空间的星际粒子风，与太阳系的太阳粒子风和磁场之间的界限关系。实际上空间是非常空旷的，也不可能有这么明显的界限，只有精密仪器才可以测量出来。就像我们看到很多五彩缤纷的太空照片，其实都是经过处理和着色的一样，真实的星云基本上都是淡淡的白色。

其实这些星云照片都是在原数据上脑补的

另外，由于太阳系本身也在围绕银心运动，所以它每时每刻都会与其他星际物质发生交换和作用，这有点像我们日常见到的湍流的样子，“牛角面包”形状不可能是固定的，而是不断变动的，而且随着太阳系在银河悬臂上运行位置的不同，有时候可能与“牛角面包”大相径庭。

有时候是这样的形状

如果我们细看这个“牛角面包”，可以发现它的“设计”十分精巧。太阳系在银河系中移动时，会不断遇到银河系的射线，因此它的前缘会形成弓形冲击波，就像护盾一样隔绝外来伤害，并吸收75%的宇宙射线。而除了弓形冲击波之后，还有终端震波（即日球顶层的内侧边界）、日鞘（即日球层顶与终端震波之间的区域），一起保护太阳系里的生命。

原来如此

而它的后缘则会形成螺旋尾迹，科学家甚至发现在太阳的“牛角面包”中，后方有两个喷射结构，其动力学十分复杂，甚至会涉及到星际流体力学这样的领域。如果探测器进入这两个喷射结构中，则要花更长的时间才能飞出日光层。

宇宙射线与太阳系磁场相互作用的图像

总而言之，太阳系的形状非常奇妙，而人类对它的认知才刚刚起步。以往，大家都以为天圆地方，地球就是宇宙的中心，太阳围着地球站。后来才发现太阳才是中心，地球围着太阳转。再后来，人们发现太阳也不是宇宙中心，它只是银河心猎户座悬臂上一颗普普通通的恒星，带着一众小弟围着银心没日没夜地跑，2.3亿年才能旋转一圈，而我们的银河系也只是宇宙中数不清的星系星云中普普通通的一个。

太阳带着我们没日没夜地跑

而对于太阳系形状的认知，我们也经历了从圆盘、圆球、彗星形到“牛角面包”的认知，也许以后虽然我们解开更多宇宙之谜，对太阳系形状的认知又会与现在截然不同。

我们对太阳系的认知还会不断变化