太阳风


太阳风 （正體）

離子在太陽風的會議上太陽駐點
离子在太阳风的会议上太阳驻点

太阳风是从恒星上层大气射出的粒子流。在不是太阳的情况下，也常称为“恒星风”。

在太阳的日冕层的高温下，氢、氦等原子已经被电离成带正电的质子、氦原子核和带负电的自由电子等。这些带电粒子运动速度极快，以致不断有带电的粒子挣脱太阳的引力束缚，射向太阳的外围，形成太阳风。 太阳风的速度一般在200-800km/s。 一般认为从太阳的磁场极地附近吹出的是高速太阳风，从太阳的磁场赤道附近吹出的是低速太阳风。 太阳的磁场是变化的，周期近似为22年。

太阳风一词是在1950年代出现的。但是直到1960年代才证实了它的存在。

长期观测发现，当太阳存在冕洞时，地球附近就能观测到高速的太阳风。因此天文学家认为太阳风的产生与冕洞有不可分割的关系。

太阳表面的活动对地球有很重要的影响。当太阳发生强烈的活动时，大量的带电粒子随着太阳风吹向地球的两极，就会在两极的电离层引发美丽的极光。

目录

性质

Die Magnetosphäre schirmt die Erdoberfläche von den geladenen Partikeln des Sonnenwindes ab.
Die Magnetosphäre schirmt die Erdoberfläche von den geladenen Partikeln des Sonnenwindes ab.

在太阳系中，太阳风的组成和太阳的日冕组成完全相同。73%的是氢，25%的是氦，还有其他一些痕量杂质。 目前还没有精确的测量结果。 2004年的Genesis的取样分析还没有结果。它在返回地球是因为紧急降落，被损坏了。这是因为它再次进入地球大气层时，没有打开降落伞。

在地球附近，太阳风速为200-889 km/s。平均值为450 km/s. 大约800 kg/s的物质被一太阳风的形式从太阳逃逸。这同太阳光线的等价质量相比是很小的。如果把太阳光线的能量换算成质量，大约每秒钟太阳损失4.5Tg(4.5×10^9 kg)的质量。

因为太阳风是太阳耀斑或其他被称为“太阳风暴”的气候现象。这些太阳活动可以被太空探测器和卫星测到，主要标志是强烈的辐射。被地球磁场俘获的太阳风粒子储存在Van Allen 辐射带中，当这些粒子在磁极附近与地球大气层作用引起极光现象。 具有和地球类似的磁场的其他行星也有极光现象。

在星际媒质（主要是稀薄的氢和氦）中，太阳风就像是吹出了一个“大泡泡”。在太阳风不能继续推动星际媒质的地方称之为日球层顶（heliopause），这也通常被认为是太阳系的外边界。 这个边界距离太阳到底多远还没有精确的结果，可能根据太阳风的强弱和当地星际媒质的密度而变化。一般认为它远远超过了冥王星的轨道。

历史

1958年，Parker预言应该有一股强劲的风从太阳不间断的吹出来，使等离子体充斥行星际的空间。 在此之前，科学家认为这个空间是一个真空。此发现永远的改变了科学家对行星际空间的看法，并得以解释很多现象，像“磁暴”（可以使地球上的供电网络瘫痪）到遥远的恒星形成等。

在二十世纪三十年代，科学家已经知道太阳的日冕层有几百万度的高温（摄氏度)，这是从它的在日全食时观察到的突出形状推算的。一些非常聪明的光谱分析工作也证实了这个高温。 在五十年代，英国数学家Sydney Chapman计算在如此高温下，和如此好的热的良导体条件下，气体的性质。他发现日冕一定延伸到地球轨道以外的空间中。同样在五十年代，德国科学家，Ludwig Biermann对彗星的彗尾的逆太阳方向感兴趣，也就是无论彗星是朝向太阳运动，还是远离太阳而去，他的尾巴总是指向远离太阳的方向。 他因此推测是太阳吹出来的稳定的风压迫这个彗尾产生这个现象的。

Parker 意识到在Chapman的模型中太阳向外发散热量与Biermann得用来解释彗尾的假设应该是同一种现象。Parker证明即使日冕被强烈的太阳引力束缚，由于它是热的良导体。日冕仍然会在离太阳很远的距离处保持高温。这是因为引力随着距离而减小, 所以在日冕外层的太阳大气会逃逸到空间中去。

当时对Parker太阳风假说的反对意见是很强的。 他给Astrophysical Journal投递的论文被两个评审员拒绝了。但是当时的编辑Subrahmanyan Chandrasekhar（他后来获得了1983年诺贝尔物理学奖）保存了这篇论文。

在二十世纪六十年代，这个太阳风假说被直接的卫星观测证实了。这个假说使对磁暴，极光还有其他一些太阳地球现象得以解释。

文献

参见

查 • 论 • 编 • 历
太阳
太阳结构 核心 · 辐射层 · 对流层
大气层 光球 · 色球 · 过渡区 · 日冕 · 太阳风
太阳活动 米粒组织 · 针状体 · 太阳黑子 · 耀斑 · 日珥 · 日冕物质抛射 · 冕洞
日球 日球层顶 · 日鞘 · 弓形激波 · 终端激波 · 费米流体
其他 太阳系 · 太阳发电机 · 太阳圈电流片 · 太阳周期 · 太阳常数 · 太阳辐射 · 日食
恒星光谱：G2 · 太阳中微子问题 · 中微子振荡

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