太阳风是什么

太阳风是什么

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“太阳闪光”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”。

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。

太阳风是一种连续存在，来自太阳并以超音速运动的等离子体流。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。

太阳是巨大的能量之源。

在地球上看来，太阳似乎很平静。

但是太阳每时每刻都在爆发着巨大的能量，如果用一个黑色晶片遮挡着太阳，那么可以从边缘处看到像火苗一样的东西升腾着。

这说明太阳表面很狂躁。

太阳向宇宙空间内抛射大量的高速粒子流，这些粒子可以延伸到整个太阳系，将太阳系形成一个保护膜，防止外来物质的侵扰。这就是太阳风！

太阳风是什么？

由太阳辐射出的高能粒子流。