太阳及其行星形成的太阳圈与星际空间的星际物质相碰撞时会产生弓形激波。
太阳系之外的星际空间对于地球上的人类一直是神秘的黑暗真空，其秘密现在终于被首批离开太阳系的人造物体——两艘无畏的宇宙飞船所揭开。
太阳系的边缘，远离太阳的保护，似乎是一个寒冷、空旷、黑暗的地方。很长一段时间，人类一直以为，太阳系及离我们最近的恒星之间的这片广阔空间是一个可怕的虚空。
直到最近，太阳系的边缘还是人类只能从远处窥视的神秘太空。天文学家对此往往也是匆匆掠过，宁愿将望远镜对准邻近的恒星、星系和星云等发光的物质上。
但过去几年间，20世纪70年代建造并发射的两艘航天器已飞到了我们称之为星际空间的这个陌生区域，传回的影像让我们首次瞥见这个神秘空间的真面目。作为首批离开太阳系的人类建造物体，两艘航天器正在探索远离地球数十亿英里的未知领域。在此之前还没有任何宇宙飞船飞到如此遥远的太空。
两艘航天器还揭示出，在我们太阳系的边界之外，存在着一个虽然肉眼看不见，但物质却相当活跃、混沌而激荡的区域。
研究太阳系外围区域的新西兰基督城坎特伯雷大学的天文学家米歇尔·班尼斯特（MicheleBannister）说，“观察电磁波谱的不同部分，你会发现，那部分空间与我们肉眼看到的黑暗大不相同。在这里，电磁现象相互作用，相互推动，相互纠缠激荡，非常活跃。你可以想象一下尼亚加拉瀑布急冲而下形成的湍急河水。”
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但与尼亚加拉大瀑布下奔涌翻滚的水不同，太阳系外圈的湍流是太阳风的结果。所谓太阳风，是太阳持续喷射到太阳外围的超高速带电粒子流，或称等离子流，在到达太阳系边缘时会减速崩溃，混合到在星系间流动的气体、尘埃和宇宙射线，即所谓“星际介质”之中。
在过去的一百年，主要依靠射电望远镜和X射线望远镜的观察，科学家们已经勾画了一幅关于星际介质的组成图片，揭示了星际介质是由极度分散的电离氢原子、宇宙尘和宇宙射线，以及密度很大的星际分子云所组成。分子云是新的恒星诞生之所。我们的太阳系就是45亿年前一个巨大的分子云坍塌形成。
但在我们太阳系之外的星际介质的确切性质在很大程度上一直是个谜，主要是因为整个太阳系，即太阳及其八大行星，和一个称为柯伊伯带的极其遥远的微型天体密集圆盘状区域，都被包裹在一个巨大的由太阳风形成的保护泡中，这个如同气球一样的泡泡被称为太阳圈（heliosphere，也翻译为日球层）。当太阳带着其行星在银河系快速运动时，这个太阳风形成的大气泡就像一块无形的盾牌一样抵挡着星际介质，把大多数有害的宇宙射线和其他物质挡在了太阳系外面，保护了地球的生命。
但太阳圈（日球层）救命的特性也让研究这个气泡之外的星际空间变得更加困难。甚至从我们所处的太阳系内部也很难确定太阳圈的大小和形状。
约翰?霍普金斯大学应用物理实验室的博士后研究员艾伦娜?普洛沃尼科娃（ElenaProvornikova）说，“这就像你在自己的家里，想知道房子是什么样子，必须到外面去看一看，才能真正判断出来。要知道太阳圈到底是什么样，唯一方法是走出太阳系，然后回头看，要从太阳圈之外去拍摄它的图像。”
这可不是一项简单的任务。与整个银河系相比，我们的太阳系就像比漂浮在太平洋中央的一粒米还要小的东西。然而，太阳圈（日球层）的外边缘仍然是非常的遥远，以至于两艘航天器“旅行者1号”和“旅行者2号”从地球起飞后，花了40多年时间才到达这里。
以较直的路线穿过太阳系的旅行者1号在年率先进入星际空间，接着旅行者2号在年也进入星际空间。目前，两个航天器分别离地球约亿英里和亿英里，还在继续向外飞离，进入离太阳系更远的外太空。两艘航天器在飞离太阳系之同时，也发回地球更多数据。
如一辆汽车大小的两艘旅行者号航天器在年发射升空，现正从远离太阳系的星际空间向地球发回探测数据。
这两个已经“年逾不惑”的太空探测器揭示了太阳圈和星际介质之间的边界的真面貌，这为我们了解太阳系是如何形成的以及地球上生命何以能够存在提供了新的线索。实际上，我们太阳系的边缘并不是一个清晰的边界，而是搅动着旋转的磁场、碰撞的恒星风暴、高能粒子风暴和旋转辐射的活跃混沌带。
太阳圈气泡的大小和形状会随着太阳风输出的变化而改变，也会随着太阳系穿越星际介质的不同区域而改变。当太阳风上升或下降时，也会改变太阳圈气泡所受到的外在压力。
年，太阳的活动激增，生成了一场席卷行星际空间的太阳风暴。风暴以每秒公里的速度首先冲击水星和金星。两天之后，穿越1亿5千万公里，太阳风暴包围了地球，但很幸运的是，我们地球的磁场能够阻挡太阳风，保护地球生命免受太阳风的强大辐射破坏。
一天后，这波强大的太阳风暴从火星呼啸而过，穿过小行星带，朝着遥远的气态巨行星（木星、土星、天王星）而去。两个多月后，又扑向海王星，海王星的轨道距离太阳近45亿公里。
经过6个多月的时间，这股太阳风暴终于到达了距离太阳多亿公里，被称为“终端激波”的空间。在这里，推动太阳风的太阳磁场已变得很微弱，以至于星际介质的压力与太阳风相互作用，使得风暴速度减缓。
到达终端激波带的太阳风暴速度减慢到不及之前的一半，犹如大西洋飓风减弱为热带风暴。年底，这场太阳风暴追上了体积如一辆小型汽车、形状不规则的旅行者2号。旅行者2号中由缓慢衰变的钚电池驱动、“高龄”四旬的感应器勘测到了这场太阳风暴，发现太阳风等离子体量暴增。
然后探测器将数据传回地球，即使是以光速传输，也要花18个小时才能到达地球。天文学家之所以能收到旅行者号的信息，多亏了巨大的70米高的碟形卫星阵列和先进的技术，这些技术在旅行者号年离开地球时是还是无法想象的，更不用说发明了。
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