为什么会有太阳风,太阳风是怎么形成的.

为什么会有太阳风,太阳风是怎么形成的.
为什么会有太阳风,太阳风是怎么形成的.

为什么会有太阳风,太阳风是怎么形成的.
太阳风是一种连续存在,来自太阳并以200-800km/s的速度运动的等离子体流.太阳风从太阳大气最外层的日冕,向空间持续抛射出来的物质粒子流.这种粒子流是从冕洞中喷射出来的,其主要成分是氢粒子和氦粒子.太阳风有两种：一种持续不断地辐射出来,速度较小,粒子含量也较少,被称为“持续太阳风”；另一种是在太阳活动时辐射出来,速度较大,粒子含量也较多,这种太阳风被称为“扰动太阳风”.扰动太阳风对地球的影响很大,当它抵达地球时,往往引起很大的磁暴与强烈的极光,同时也产生电离层骚扰.太阳风的存在,给我们研究太阳以及太阳与地球的关系提供了方便.为了能够清楚的表述太阳风是怎样形成的,我们先来了解一下太阳大气的分层情况. 一般情况下,我们把太阳大气分为六层,由内往外依次命名为：日核,辐射区,对流层,光球,色球,日冕.日核的半径占太阳半径的四分之一左右,它集中了太阳质量的大部分,并且是太阳百分之九十九以上的能量的发生地.光球是我们平常所见的明亮的太阳圆面,太阳的可见光全部是由光球面发出的. 而日冕位于太阳的最外层,属于太阳的外层大气.太阳风就是在这里形成并发射出去的. 通过人造卫星和宇宙空间探测器拍摄的照片,我们可以发现在日冕上长期存在着一些长条形的大尺度的黑暗区域.这些区域的X射线强度比其他区域要低得多,从表观上看就像日冕上的一些洞,我们形象的称之为冕洞. 冕洞是太阳磁场的开放区域,这里的磁力线向宇宙空间扩散,大量的等离子体顺着磁力线跑出去,形成高速运动的粒子流.粒子流在冕洞底部速度为每秒16km左右,当到达地球轨道附近时,速度可达每秒800km以上.这种高速运动的等离子体流也就是我们所说的太阳风. 太阳风从冕洞喷发而出后,夹带着被裹挟在其中的太阳磁场向四周迅速吹散.现在我们肯定,太阳风至少可以吹遍整个太阳系. 当太阳风到达地球附近时,与地球的偶极磁场发生作用,并把地球磁场的磁力线吹得向后弯曲.但是地磁场的磁压阻滞了等离子体流的运动,使得太阳风不能侵入地球大气而绕过地磁场继续向前运动.于是形成一个空腔,地磁场就被包含在这个空腔里.此时的地磁场外形就像一个一头大一头小的蛋状物. 但是,当太阳出现突发性的剧烈活动时,情况会有所变化.此时太阳风中的高能离子会增多,这些高能离子能够沿着磁力线侵入地球的极区；并在地球两极的上层大气中放电,产生绚丽壮观的极光. 1850年,一位名叫卡林顿的英国天文学家在观察太阳黑子时,发现在太阳表面上出现了一道小小的闪光,它持续了约5分钟.卡林顿认为自己碰巧看到一颗大陨石落在太阳上. 到了20世纪20年代,由于有了更精致的研究太阳的仪器.人们发现这种“太阳光”是普通的事情,它的出现往往与太阳黑子有关.例如,1899年,美国天文学家霍尔发明了一种“太阳摄谱仪”,能够用来观察太阳发出的某一种波长的光.这样,人们就能够靠太阳大气中发光的氢、钙元素等的光,拍摄到太阳的照片.结果查明,太阳的闪光和什么陨石毫不相干,那不过是炽热的氢的短暂爆炸而已. 小型的闪光是十分普通的事情,在太阳黑子密集的部位, 一天能观察到一百次之多,特别是当黑子在“生长”的过程中更是如此.像卡林顿所看到的那种巨大的闪光是很罕见的,一年只发生很少几次. 有时候,闪光正好发生在太阳表面的中心,这样,它爆发的方向正冲着地球.在这样的爆发过后,地球上会一再出现奇怪的事情.一连几天,极光都会很强烈,有时甚至在温带地区都能看到.罗盘的指针也会不安分起来,发狂似地摆动,因此这种效应有时被称为“磁暴”. 随着科技的进步,极光的奥秘也越来越为我们所知,原来,这美丽的景色是太阳与大气层合作表演出来的作品.在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中,有一种能量被称为"太阳风".太阳风是太阳喷射出的带电粒子,是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流.太阳风在地球上空环绕地球流动,以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场.地球磁场形如漏斗,尖端对着地球的南北两个磁极,因此太阳发出的带电粒子沿着地磁场这个"漏斗"沉降,进入地球的两极地区.两极的高层大气,受到太阳风的轰击后会发出光芒,形成极光.在南极地区形成的叫南极光.在北极地区形成的叫北极光. 在本世纪之前,这类情况对人类并没有发生什么影响.但是,到了20世纪,人们发现,磁暴会影响无线电接收,各种电子设备也会受到影响.由于人类越来越依赖于这些设备,磁暴也就变得越来越事关重大了.比如说,在磁暴期内,无线电和电视传播会中断,雷达也不能工作. 天文学家更加仔细地研究了太阳的闪光,发现在这些爆发中显然有炽热的氢被抛得远远的,其中有一些会克服太阳的巨大引力射入空间.氢的原子核就是质子,因此太阳的周围有一层质子云（还有少量复杂原子核）.1958年,美国物理学家帕克把这种向外涌的质子云叫做“太阳风”. 向地球方向涌来的质子在抵达地球时,大部分会被地球自身的磁场推开.不过还是有一些会进入大气层,从而引起极光和各种电现象.向地球方向射来的强大质子云的一次特大爆发,会产生可以称为“太阳风暴”的现象,这时,磁暴效应就会出现. 使彗星产生尾巴的也正是太阳风.彗星在靠近太阳时,星体周围的尘埃和气体会被太阳风吹到后面去.这一效应也在人造卫星上得到了证实.像“回声一号”那样又大又轻的卫星,就会被太阳风显著吹离事先计算好的轨道.