什麼是太陽風?

什麼是太陽風?喬小海2017-06-30 22:39:09

我們每天呼吸的空氣是地球大氣的一部分,當空氣流動起來的時候就成為了風。太陽上也有大氣,太陽的大氣同樣也不平靜,充滿了各種各樣的活動,其中一種就是太陽風。

太陽風起源於太陽上的一些由磁場構成的結構,比如速度比較快的太陽風(高速太陽風)常常來自於一種叫冕洞的結構。冕洞是太陽外層大氣(日冕)中溫度較低、密度較小的區域,這種低溫低密的區域在極紫外和X射線等波段呈現為黑色的暗區,好像日冕中的巨大空洞。冕洞中的磁場往往是向外開放的,這樣冕洞中的物質可以跑出來,一直跑到太陽系的邊緣。

太陽大氣中充滿了等離子體,太陽風也不例外。太陽風主要由電子、質子、阿爾法粒子(氦核)等粒子組成,外加鐵等較重的元素。太陽風也攜帶了磁場,雖然磁場強度不大,但是足以影響地球磁場的狀態。與地球上的風相比,太陽風的密度非常低,每立方厘米只有幾個到十幾個粒子;太陽風粒子的溫度相當地高,從 1萬度到1百萬度;太陽風的速度非常地大,最快的時候接近每秒一千公里,一般的時候也有三百公里每秒的樣子,相比之下,地球上最快的風速只有每小時百公里的量級。

我們的地球每天都被太陽風吹拂著,當高速太陽風颳過來的時候,地球的磁場和大氣都會受到影響。透過測量太陽風,我們不僅可以瞭解太陽大氣的狀況,還可以預測地球磁場和大氣對其的響應,預報空間的天氣狀態。

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什麼是太陽風?天文線上2020-06-12 11:30:32

太陽的外部大氣,即超高溫日冕層,是太陽風的發源地,也是太陽帶電粒子的穩定外向流。這些粒子積累了足夠的能量去填滿日光層,遠遠超出了冥王星軌道的空間範圍。這些粒子飄過地球的軌道之時,它們的飛行速度平均每秒400千米。即使太陽每秒可以失去超過一百萬噸的物質,這個質量對於太陽本身來說仍然微不足道。

什麼是太陽風?

太陽風推動了地球磁場。來源:美國航天局

太陽風主要由大致數量相等的質子,電子和等離子構成。在日冕孔上,太陽的極點附近與“開放”磁場線相關聯,可以使物質更容易流入太空。在這裡這些粒子的速度最高。反之,在太陽的赤道,磁場線在它們自身上迴圈並擷取冠狀物質,粒子流向外部的速率就要慢得多。

地球的磁場保護著我們的星球,在太陽風中劃出一個被稱為磁層的區域。由於太陽風對磁場的壓力,磁層在向風側受到壓縮。在另一側,它延伸成磁尾。

什麼是太陽風?

有的時候,太陽帶電粒子進入地球的磁層,然後沿著磁場線向兩極旋轉,在那裡它們與地球高層大氣中的粒子相互作用,形成極光。

相關知識

太陽風(英語:solar wind)特指由太陽上層大氣射出的超高速等離子體(帶電粒子)流。非出自太陽的類似帶電粒子流也常稱為“恆星風”。

太陽風作用下的地球磁場示意圖

在太陽日冕層的高溫(幾百萬開氏度)下,氫、氦等原子已經被電離成帶正電的質子、氦原子核和帶負電的自由電子等。這些帶電粒子運動速度極快,以致不斷有帶電的粒子掙脫太陽的引力束縛,射向太陽的外圍,形成太陽風。 太陽風的速度一般在200-800km/s。 一般認為在太陽極小期,從太陽的磁場極地附近吹出的是高速太陽風,從太陽的磁場赤道附近吹出的是低速太陽風。太陽的磁場的活動是會變化的,週期大約為11年。

什麼是太陽風?

太陽風一詞是在1950年代被尤金·派克提出。但是直到1960年代才證實了它的存在。長期觀測發現,當太陽存在冕洞時,地球附近就能觀測到高速的太陽風。因此天文學家認為高速太陽風的產生與冕洞有密切的關係。太陽表面的磁場及等離子體活動對地球有很重要的影響。當太陽發生強烈的活動時,大量的帶電粒子隨著太陽風吹向地球的兩極,就會在兩極的電離層引發美麗的極光。

什麼是太陽風?使用者75489783743的嗎2020-06-04 22:08:21

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