什么是太阳风?

作者:马克曼奇尼|

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这幅艺术家的画作展示了一场太阳风暴袭击火星,并将离子从火星上层大气中剥离出来。NASA/GSFC

太阳风是由太阳发出的连续的带电亚原子粒子流。对人类来说,流动是一种好坏参半的祝福。我们现在所依赖的GPS信号中断太阳风。但太阳风也是这些惊人现象背后的驱动机制北极光-和他们同样美丽的南方同行。

地球并不是唯一一个受到流动粒子影响的地方。新收集的数据这表明太阳风可能已经明显改变了月球的标志性面貌。此外,它还帮助形成了一个宇宙泡沫它包围了我们的整个行星邻居。

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等离子体盛会

氢和氦是太阳风的两种元素主要成分.这两个元素也代表了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氧原子,以及来自其他各种元素(如氧)的原子。

在高热的激发下,电子开始远离它们曾经绕轨道运行的原子核。这就产生了等离子体,这是一种物质的阶段,其中包括自由分布的电子和他们留下的。两者都带有电荷:漫游的电子带负电荷,而被抛弃的原子核带正电荷。

太阳风是由等离子体构成的,太阳风也是由等离子体构成的电晕.一层微弱的太阳大气层,即日冕开始太阳表面上方约1300英里(2100公里),并伸入太空。即使按照太阳标准,它也非常热。日冕内的温度可能远远超过200万华氏度(110万摄氏度),形成这一层好几百倍而不是它下面的太阳实际表面。

距离表面约2000万英里(3200万公里)的部分日冕过渡太阳风。这里是太阳磁场减弱它控制着组成日冕的快速移动的亚原子粒子。

结果,粒子开始改变它们的行为。在日冕内部,电子和原子核以某种有序的方式运动。但那些经过这个过渡点的动物在此之后的行为就更加不稳定了,就像冬季风暴中的小雪一样。一旦脱离日冕,粒子就会以太阳风的形式进入太空。

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起点

单独的太阳风流在不同的速度.慢速的速度大约为每秒186至310英里(300至500公里)。而速度更快的对手则以每秒373到497英里(600到800公里)的速度飞过,令这些数字相形见绌。

最快的风呼啸而出冕洞这是出现在日冕中的冷却的、低密度等离子体的临时斑块。这些是太阳风粒子的绝佳出口,因为开放磁力线穿过这些洞。

基本上,开放线路是将带电粒子从日冕射出并射入远处天空的高速公路闭合磁场线,形成环形通道,等离子体沿着这些通道从太阳表面喷发出来,然后又重新注入太阳表面。)

人们对这种情况知之甚少缓慢的风然而,它们在任何特定时间的起源点似乎都会受到太阳黑子数量的影响。当这些东西稀少时,天文学家会观察到从太阳表面出来的慢风赤道区还有那些跑得很快的。但当太阳黑子越来越常见时,两种太阳风就出现了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

无论太阳风在向日冕“告别”时移动的速度有多快,它最终都会减速。太阳风从太阳在所有的方向。通过这样做,它们维持了一个容纳太阳、月球和太阳系其他所有天体的太空舱。这就是科学家们所说的日球层

我们银河系中恒星之间看似空白的空间实际上充满了星际介质(ISM),一种混合物,包括氢、氦和令人惊讶的小尘埃粒子。本质上,日光层是巨大的空腔被这些东西包围着。

就像一个超大的洋葱,日光层是一个分层结构终止冲击是一个远远超出冥王星和太阳系的缓冲区柯伊伯带太阳风速度迅速下降的地方。超过这一点就是日光层的外边界,在这个地方,星际介质和太阳风在速度上变得均匀匹配力量

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极光、卫星和月球地质

在离家较近的地方,太阳风中的粒子是造成这种现象的原因北极光北极光和南极光。地球有一个磁场,它的双极位于北极和南极地区的上空。当太阳风接触到这个磁场时,它的带电粒子被推向这两个区域。我们大气中的原子在接触到风之后就有了能量。能源触发器迷人灯光表演

虽然其他行星像金星和土星一样,月球也会出现极光,但地球的卫星不会。然而,太阳风也许可以解释月球漩涡,“我们月球上比周围草皮肤色更暗或更浅的部分。

它们的起源仍然是个谜,但美国宇航局正在进行的太空任务收集的证据表明,这些褪色的斑点实际上是巨大的晒伤痕迹。月球表面的部分区域被小而孤立的磁场屏蔽,免受太阳风的影响。但其他领域也受到了影响。所以从理论上讲,当风袭击这些地点时,它们可能会被触发化学反应改变某些岩石的颜色。

人造设备也很容易受到移动等离子体的影响。人造卫星上的电气部件已经被证实是有害的故障在被来自太阳的带电亚原子粒子轰击之后。

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发布日期:2019年3月29日

太阳风常见问题解答

什么是太阳风?
太阳风是由太阳发出的连续的带电亚原子粒子流。
太阳风是由什么引起的?
日冕是太阳大气的一层,从太阳表面1300英里处开始,向太空深处突出。在离太阳表面约2000万英里的地方,日冕的一部分转变成了太阳风。在这里,太阳的磁场削弱了它对组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个主要成分。
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破坏。但太阳风也是这些令人惊叹的北极光背后的驱动机制——以及它们同样美丽的南方同行。
当地球磁场与太阳风相互作用时会发生什么?
当太阳风接触到这个磁场时,它的带电粒子被推向地球的磁极南北两极。我们大气中的原子在接触到风之后就有了能量。这种能量引发了迷人的光表演。

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