太阳风

太阳上层大气中释放出来的带电粒子流
太阳风(英语:solar wind),是从太阳上层大气(称为日冕)中释放出来的超高速等离子体带电粒子)流。[1][5]这种等离子体流的主要成分是电子质子,氢粒子和氦粒子及α粒子等一些重离子[2][6][7]1958年,美国天体物理学家尤金·帕克(Eugene Newman Parker)首次提出并命名“太阳风”。[4][8]1995年,人类通过白光日冕仪第一次直接观测到太阳风的存在。[9]
太阳风的起源是太阳内部各种形式的核反应,大量的粒子被加热加速离开太阳表面,逃逸到行星际空间形成太阳风。[9]根据速度对太阳风进行分类可将其分为快太阳风和慢太阳风两类。[2]在近地空间,慢太阳风的速度为300~500千米/秒,快太阳风的速度为750千米/秒。[10]慢太阳风源自太阳赤道带周围的“流带”,由冕流打开封闭冕环磁流而产生。快太阳风来自冕洞-磁力线散开的区域,尤其太阳磁极附近普遍存在这样的开磁场[10]太阳的磁场的活动是会变化的,周期大约为11年。[11]太阳风与地球上的风相比具有密度小、速度快的特点。[6]太阳风的密度与地球上的风的密度相比,是稀薄而微不足道的,一般情况下,在地球附近的行星际空间中,每立方厘米有几个到几十个粒子。而地球上风的密度则为每立方厘米有2687亿亿个分子。[12][6]太阳风的动力学压力约为2x10-8r-2达因/厘米2(r以天文单位为单位),它随距离平方而下降。考虑到中性星际物质成分对太阳风的动力学过程的影响因素,理论上推得太阳风的边界大约在25~50个天文单位。[13]
除给予地球光和热外,从太阳上涌出的太阳风也在影响着地球。[14]当太阳风到达地球附近时,会与地球的磁场发生作用。强烈的太阳风暴会引起地磁场的剧烈变化,当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极光,对航天、供电、通讯、航空、导航等一系列领域和技术系统产生灾害性的影响。[15][16][17]

形成机制

产生原因