太阳风是从太阳上层大气射出的超声速等离子体带电粒子流。在不是太阳的情况下,这种带电粒子流也常称为“恒星风”。太阳风是一种连续存在,来自太阳并以200-800km/s的速度运动的高速带电粒子流。这种物质虽然与地球上的空气不同,不是由气体的分子组成,而是由更简单的比原子还小一个层次的基本粒子——质子和电子等组成,但它们流动时所产生的效应与空气流动十分相似,所以称它为太阳风。2012年3月,5年来最强的一次太阳风暴在7日上午喷发,无线通讯受到影响。
太阳风的密度与地球上风密度相比是非常稀薄而微不足道的。一般情况下,在地球附近的行星际空间中,每立方厘米有几个到几十个粒子,而地球上风的密度则为每立方厘米有2687亿亿个分子。然而太阳风虽十分稀薄,但它刮起来的猛烈劲,却远远胜过地球上的风。在地球上,12级台风的风速是每秒32.5米以上,而太阳风的风速,在地球附近却经常保持在每秒350~450千米,是地球风速的上万倍,最猛烈时可达每秒800千米以上。
太阳是一个高温的气体球 (严格说来是一个等离子球体),可分为三层,平常用肉眼所见到的是 “光球层”,光球层上面的是 “色球层”,再外面的是 “日冕”。色球层和日冕的物质都很稀薄,远不如光球那样明亮,平时无法直接看见。在日全食时,人们可观察到暗黑的天空背景上,月掩日轮周围呈现着血色的光区,这个太阳的最外层大气就是日冕。由于日冕具有高温,气体的动能较大,因此可克服太阳的引力向星际空间膨胀,形成不断发射的一种较稳定的粒子流,这就是太阳风。太阳风的主要成分是质子和电子,还有少数是氢原子核等,这些挣脱了太阳引力的粒子沿着日冕的磁力线,飞向星际空间。
太阳风暴指太阳在黑子活动高峰阶段产生的剧烈爆发活动。爆发时释放大量带电粒子所形成的高速粒子流,严重影响地球的空间环境,破坏臭氧层,干扰无线通信,对人体健康也有一些的危害。太阳会在太阳黑子活动的高峰时产生太阳风暴,它是由美国“水手2号”探测器于1962 年发现的,它是太阳因能量的增加而使得自身活动加强,从而向广袤的空间释放出大量带电粒子所形成的高速粒子流,科学家把这一现象比喻为太阳打“喷嚏”。由于太阳风中的气团主要内容是带电等离子体,并以每小时150 万到300 万公里的速度闯入太空,因此它会对地球的空间环境产生巨大的冲击。
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。
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