弓形激波

旅行者1號和2號2005年到達的位置。弓形激波是太陽在星際介質中運動引起的。

弓形激波（Bow shock）是太陽風與行星的磁層頂相遇處形成的激波。一個已經被深入研究的例子是太陽風與地球磁場相遇時形成的弓形激波。地球的弓形激波距離地球大約9萬公里，厚度大約為100-1000公里

弓形激波的判別條件是此處流體的整體速度從超音速降低到亞音速以下。等離子體的聲速為

$c_s^2 = \gamma p/ \rho$

其中c_s為聲速，$\gamma$是等壓熱容與等體熱率之比，p是壓強，$\rho$是等離子體的密度。

太陽風中的帶電粒子沿着螺旋性的軌跡沿磁力線運動，它們圍繞磁力線的運動類似於普通氣體當中的熱運動，平均熱運動的速度近似為聲速。在弓形激波處整體速度降低到粒子圍繞磁力線的運動速度以下。

人們設想太陽在星際介質中運動時同樣會形成弓形激波，這種假設的前提是星際介質相對於太陽的運動速度是超聲速的，因為太陽風就在以超聲速從太陽表面吹出。在日球頂處星際介質與太陽風的壓力達到平衡，太陽風在終端激波處降為亞音速。弓形激波的位置距離太陽大約230天文單位。

赫比-阿羅天體周圍也存在弓形激波。由於它們的星風與星際介質的相互作用更為劇烈，它們的弓形激波是可以在可見光波段觀測到的。

參見

• 激波
• 日鞘

進一步閱讀

• Kivelson, M.G., Russell, C.T., 1995, Introduction to Space Physics, Cambridge University Press, p.129.
• Cravens, T.E., 1997, Physics of Solar System Plasmas, Cambridge University Press, p. 142.

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