什么是太阳风?

由:马克·曼奇尼|

太阳风暴呈现
这幅艺术家的渲染图显示了一场太阳风暴袭击火星,并从火星上层大气中剥离离子。美国航空航天局/戈达德宇航中心

太阳风是由太阳发射的带电亚原子粒子的连续流。对人类来说,这种流动是一种喜忧参半的祝福。我们现在所依赖的GPS信号可以中断靠太阳风。但太阳风也是这些惊人现象背后的驱动机制北极光——以及同样美丽的南方同类。

地球并不是唯一受流粒子影响的地方。新收集的数据表明太阳风可能已经明显改变了月球标志性的面貌。而且它有助于形成宇宙气泡它覆盖了我们整个星球。

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等离子盛会

氢和氦是太阳风的两种主要成分.这两个元素也代表大约,这并非巧合98%太阳的化学组成与这颗恒星相关的极高温度分解了大量的氢和原子,以及来自氧等其他分类元素的原子。

在高温的激励下,电子开始从它们曾经绕轨道运行的原子核中漂移。这就产生了等离子体,这是一种物质相,包括自由电子和电子的混合物他们落在后面了。两者都带电荷:漫游的电子带负电荷,而那些被遗弃的核带正电荷。

太阳风是由等离子体构成的,太阳风也是日冕. 日冕太阳大气的一层微弱的光晕开始距离太阳表面约1300英里(2100公里),并向太空中突出。即使以太阳能的标准来衡量,这里也是酷热难耐。日冕内部的温度可以远远超过200万华氏度(110万摄氏度),形成了这一层比现在热几百倍比它下面的太阳表面还要大。

距该表面约2000万英里(3200万公里),部分日冕过渡太阳风。这里是太阳的磁场削弱了它抓住了构成日冕的快速移动的亚原子粒子。

因此,粒子开始改变其行为。在日冕内部,电子和原子核以某种有序的方式移动。但是那些通过这个过渡点的人在这样做之后表现得更不稳定,就像冬天暴风雨中的阵雨一样。抛开日冕后,这些粒子以太阳风的形式进入太空。

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起点

单个太阳风流以相同的速度传播不同的速度. 速度慢的大约每秒186到310英里(300到500公里)。他们的速度更快的同行让这些数字相形见绌,他们以每秒373到497英里(600到800公里)的速度飞行。

最快的风呼啸而来日冕洞,在日冕中出现的冷却、低密度等离子体的临时补丁。它们是太阳风粒子的绝佳出口,因为开路磁场线穿过这些洞。

基本上,开放的线路是高速公路,将带电粒子射向日冕之外的天空。(不要把它们和闭合磁力线即环形通道,等离子体从太阳表面喷发出来,然后又直接落入太阳中。)

关于如何缓风的形式。然而,它们在任何给定时间的起源点似乎都受到太阳黑子数量的影响。当这些东西稀少的时候,天文学家观察到缓慢的风从太阳中吹出来赤道地区还有从两极快速冲出的。但当太阳黑子变得越来越普遍时,这两种太阳风就会出现在太阳表面近距离在整个发光的球体上相互传递。

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欢迎来到日光层

无论一股太阳风在向日冕“告别”时移动得有多快,它最终都会减速。太阳风从太阳表面吹出太阳四面八方。通过这样做,他们维持了一个太空舱,容纳太阳、月亮和太阳系中的其他天体。这就是科学家们所说的日光层

在我们的银河系中,星星之间看似空旷的空间实际上充满了星际介质ISM是一种由氢、氦和非常小的尘埃颗粒组成的鸡尾酒。本质上,日球层是一个巨大空洞被这些东西包围着。

日光层就像一个超大的洋葱,是一个分层结构。的激波边界是一个缓冲区,远远超出冥王星和柯伊伯带在那里太阳风的速度迅速下降。过了这个点就到了日球层的外边界,在那里星际介质和太阳风势均力敌的力量。

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极光、卫星和月球地质

在地球附近,太阳风中的粒子造成了北极光(“北极光”)和南极光(“南极光”)。地球有一个磁场,其双极位于北极和南极地区之上。当太阳风接触这个磁场时,它的带电粒子被推向这两个区域。大气中的原子在与风接触后会被激发。说能量触发迷人的光显示

其他行星-像金星和土星一样,地球的卫星也见证了极光。然而,太阳风可能解释了极光的存在月球漩涡它是月球的一部分,比周围的草皮颜色或深或浅。

它们的起源是个谜,但美国宇航局正在进行的一次太空任务收集的证据表明,这些变色斑点实际上是巨大的晒伤痕迹。月球表面的一部分被隔离的小磁场遮挡住了太阳风。但其他领域也暴露了出来。因此,理论上,当风吹到这些地方时,它们可能正在起飞化学反应可以改变某些岩石的颜色。

人造设备也容易受到流动的等离子体的影响。众所周知,人造卫星上的电子元件损坏了故障在受到来自太阳的带电亚原子粒子的轰击后。

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最初出版日期:2019年3月29日

太阳风常见问题

什么是太阳风?
太阳风是由太阳发射的带电亚原子粒子的连续流。
太阳风是由什么引起的?
日冕是太阳大气中的一层薄薄的物质,它从太阳表面上方约1300英里处开始,向太空延伸很远。在离地表约2000万英里的地方,部分日冕转变为太阳风。在这里,太阳磁场削弱了它对构成日冕的快速移动的亚原子粒子的控制。
太阳风的主要成分是什么?
氢和氦是太阳风的两大主要成分。
太阳耀斑会影响人类吗?
我们现在所依赖的GPS信号可能会被太阳风干扰。但太阳风也是这些令人眩目的北极光背后的驱动机制——以及它们同样绚丽的南极光背后的驱动机制。
当地球磁场和太阳风相互作用时会发生什么?
当太阳风接触这个磁场时,它的带电粒子被推向地球的南北磁极。大气中的原子在与风接触后会被激发。所说的能量触发了迷人的灯光表演。

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