太阳风的速度很快，气态行星为何没有被太阳风吹散呢？

太阳的表面和我们用肉眼观察感觉出来的完全不一样，并非风平浪静。从太阳表面每时每刻都在发出巨量的带电粒子流，这些粒子流我们形象地称之为“太阳风”，其到达地球外层时的速度可以达到每秒几百公里。有的小伙伴们不禁要问了，如此高的速度，为什么没有太阳系内那些气态星球吹散呢？

我们首先来看一下气态行星是如何形成的。在太阳系形成的早期，这里还是由一片广袤的星云物质充斥的区域，这些星云有很大的可能是由上一任大质量恒星，在生命末期经过超新星爆发所释放的物质所组成。这些星云物质在漫长的引力扰动作用下，大约在距今46-50亿年之前开始逐渐地聚集，逐渐向区域的质量中心发生坍缩，在此过程中，随着坍缩时星际物质的摩擦碰撞以及引力势能的转化，推动区域中心质量不断提升，从而加剧了这个中心对外围物质的吸收。与此同时，原来星云物质所具备的角动量，一方面被这个中心区域形成的“恒星胚胎”所继承，成为以后恒星自转能量的来源，另一方面被“恒星胚胎”周围形成的“吸积盘”所继承，成为围绕恒星公转能量的来源。

当“恒星胚胎”所吸聚的物质足够多时，其内部温度将达到一个临界点（1000万摄氏度上下），所吸聚的氢元素有较大的几率发生量子隧穿效应，从而在理论上较低的温度下，使氢原子中的质子能够突破原子间库仑力的斥力，从而进入另外的氢原子核中，继而引发核聚变反应，向外释放光和热，于是真正的恒星诞生了。进入这个时期以后，由于内部核聚变引发了向外的辐射压，时刻与恒星外层物质向内的压力保持一种动态的平衡，恒星因此保持比较稳定的状态。

正是由于辐射压的存在，使得恒星继续吸收宇宙空间中星际物质的能力大为减弱，而在太阳的外层－日冕层中存在着一些“冕洞”，这里的恒星高能射线强度比其它区域低得多，太阳磁场在这里相对属于“开放”的区域，太阳表面大量的等离子体顺着磁力线被激发出去，于是形成高速运动的带电粒子流，这就是太阳风。在太阳风的吹拂下，那些没有被太阳所吸聚的星际物质，就会被带到距离太阳较远的轨道之上，其中较重的元素被吹开的距离较短，于是在近日轨道上缓慢地聚合形成了固态行星；而较轻的元素则被吹到较远的区域，逐渐聚合形成气态行星。

拿木星来说，它是太阳系内最大的行星，它所处的位置正好位于被太阳风吹拂下重元素和轻元素的分界线以外，在这里所聚合的星体有着得天独厚的优势，大量轻元素在这里聚集，在引力的作用下，从而可以“近水楼台”地捕获到更多的星际物质。当与太阳的距离进一步拉大时，随着太阳风强度的逐渐减弱，在更远的轨道上，其它行星所能捕获到那些没有被木星引力所吸住的轻元素就越来越少，于是剩下的气态行星质量也逐渐地减小。

从以上的分析我们可以看出，气态行星之所以能够形成，太阳风在这里起到了至关重要的作用，如果没有太阳风的存在，就不可能将大量的轻元素物质吹到气态行星所在的区域，气态行星就失去了聚合的物质来源。气态行星的质量大小，是在太阳风的物质输送、太阳风剥离大气层、自身引力俘获大气等因素综合作用下的平衡结果。

在太阳系内，地球与太阳的距离，要比气态行星近得多，在几十亿年来，地球的大气层时刻也都受到太阳风的影响，但自始至终也没有被吹散，主要原因有以下几个方面：

一是太阳风到达近地空间后的粒子密度已经很小了，每立方厘米仅有几个或者十几个粒子，相比之下地球大气层中的气体密度每立方厘米可以达到数千亿个，即使在几十万公里的高空，那里是地球大气层的外缘，那里的气体分子每立方厘米还可以达到几百个。没有对比就没有伤害，太阳风虽然速度很快，但是由于粒子的数量实在是太少了，根本不会对地球的大气层造成明显影响。

二是地球的引力将大气层牢牢锁住。按照万有引力定律，地球上的大气层也时刻受到地球的引力作用，作用力的大小随着高度的减少而降低，除了大气层最外层的极小一部分气体分子以外，其余的气体分子所具有的动能，完全不能克服地球引力的束缚，即使是太阳风带来了很高的能量，使得外层大气有一部分提高内能，活动剧烈，从而加快了逃逸的进程，但由于太阳风高能粒子的密度过低，以及高层大气的气体也非常稀薄，逃逸出去的比例实在是微不足道，而且依靠地球的引力从外太空也随时能够吸收一些星际气体，逃逸和吸收的基本上呈现的是一种动态的平衡，地球的大气层几十亿年来未发生越来越少的情况。

三是地球磁场阻挡着高能粒子的冲击。地球的固态内核之外，因为有一层铁－镍液态圈层的存在，使得地球在自转的过程中产生了磁场，当太阳风所携带的带电粒子进入地球磁场时，其所带电荷在洛伦兹力的作用下会发生偏转，有一部分被反弹，一部分改变方向，只有极少一部分沿着平行于地球磁场的方向“引导”至两极的上空，从而达到了保护地球免遭高能粒子侵袭的效果。

以上是以地球为例，解释为何地球大气层没有被太阳风吹跑的主要原因，与地球相比，太阳系的气态行星与太阳的距离更远，温度更低，外围大气分子活跃程度更小，太阳风到达那里后粒子的能量和速度更加微弱；同时，气态行星的质量更大，对大气层的引力更加强烈，大气分子要想逃逸出大气层所需要的能量就更多；另外，木星等气态行星一般拥有更强大的磁场，从而使得太阳风中的高能粒子进入气态行星表面的几率大大降低。所以，依靠太阳风是不可能将气态行星吹散的。