什么是太阳风 太阳风形成原因

凤婷 1172分享

  太阳风是从恒星上层大气射出的超声速等离子体带电粒子流。亲爱的小伙伴们,你知道什么是太阳风吗?它是怎么形成的呢?接下来小编就告诉你与太阳风有关的信息吧。

太阳风

  太阳风介绍

  日全食时,在黑色的太阳表面周围有一圈淡黄色的光芒出现,这种现象叫日冕。日冕从太阳表面一直延伸几百万千米。日冕由高达150万℃的气体组成。

  形成日冕的带电粒子(阳子和电子)在地球周围以每秒500千米的速度流动着,人们称它为太阳风。太阳风在地球周围也有20万摄氏度~30万摄氏度,又因为它是带电的粒子流,所以十分可怕。万幸的是地球的磁场起到了屏障的作用,使地球免受了太阳风的影响。

  因地球是个磁场,所以太阳风的电粒子就环形围绕地球,这样就形成了强烈的放射能带,这个放射能带就是范艾伦辐射带。

  太阳风形成原因

  为了能够清楚的表述太阳风是怎样形成的,需要先了解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,色球和日冕。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。

  用X射线或远紫外线拍下的日冕照片上可以观察到在日冕中存在着大片的长条形的或是不规则行的暗黑区域,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这些长条形的大尺度的黑暗区域,这里的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300~400km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。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。

  太阳风构成人类活动的外层空间环境。太阳大气的扰动通过太阳风传到地球,通过与地球磁场的相互作用,有时会引起一系列影响人类活动的事件。例如通讯卫星失灵、高纬区电网失效,及短波通讯、长波导航质量下降等。太阳风的变化还可能会引起气象和气候的变化。由于21世纪人类将进一步利用地球的外层空间环境,空间环境预报(或叫“空间天气”预报)将会十分重要。搞清楚太阳风的起源及其加热和加速机制对于建立有效的空间天气预报体系有着十分重要的意义。宇宙中,许多恒星,以至许多星系都会向外发出它们自己的“风”,导致其物质的损失并影响其周围的星际空间或星系际空间。太阳风是唯一能直接观测到的恒星风。对太阳风起源和加速机制的研究必然对这一普遍的“风”的现象“宇宙等离子体”的认识有着至关重要的影响。

  太阳风的影响

  太阳风虽然猛烈,绝大部分却不会吹袭到地球上来。这是因为地球有着自己的保护伞——地球磁场。

  地磁场把太阳风阻挡在地球之外。然而百密一疏,仍然会有少数漏网分子闯进来,尽管它们仅是一小撮;但还是会给地球带来一系列破坏。它会干扰地球的磁场,使地球磁场的强度发生明显的变动;它还会影响地球的高层大气,破坏地球电离层的结构,使其丧失反射无线电波的能力,造成我们的无线电通信中断;它还会影响大气臭氧层的化学变化,并逐层往下传递,直到地球表面,使地球的气候发生反常的变化,甚至还会进一步影响到地壳,引起火山爆发和地震。例如,1959年7月15日,人们观测到太阳突然喷发出一股巨大的火焰(它就是太阳风的风源)。几天后,7月21日,也就是这股猛烈的太阳风吹袭到地球近空时,竟使地球的自转速度突然减慢了0.85毫秒,而这一天全球也发生多起地震;与此同时,地磁场也发生被称为“磁暴”的激烈扰动,环球通信突然中断,使一些靠指南针和无线电导航的飞机、船只一下子变成了“瞎子”和“聋子”······太阳风对地球的影响,只是乘虚而入的漏网分子所为。由此可见,在无所阻拦的星际空间,太阳风的威力有多大了。

  在太阳风和外面的星际物质交汇的地方,会产生冲击波。1977年发射的“旅行者一号”探测器据说在2003年的时候碰上了这种冲击波。那个冲击波距离太阳大约128亿千米~180亿千米。

  太阳风对人类的影响:

  1.当太阳风掠过地球时,会使电磁场发生变化,引起地磁暴、电离层暴,并影响通讯,特别是短波通讯。

  2.对地面的电力网、管道和其它大型结构发送强大元电荷,影响输电、输油、输气管线系统的安全。

  3.对运行的卫星也会产生影响。

  4.一次太阳风的辐射量对一个人来说很容易达到多次的X线检查量。它还会引起人体免疫力的下降,很容易引起病变,也会使人情绪易波动,甚至车祸增多。

  5.会使气温增高。

  6.在南北极形成极光。

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