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什么是太阳风?

发表于 2022-3-4 19:13:18
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太阳风是从太阳吹向太空的强烈气流。发生这种情况是因为日冕,这是所有太阳和恒星中都存在的一层大气层。太阳日冕的温度太高,重力无法将其保持下来,它会导致太阳风的速度可以达到 800 公里/秒(1.79e+6 英里/小时)。

太阳风总是远离太阳,它们最常伴随着沉重的磁云。太阳风的速度取决于所谓的日冕洞和飘带。如果太阳风穿过日冕洞,它的速度可以达到 800 公里/秒(1.79e+6 英里/小时);当它越过飘带时,它会减慢到 300 公里/秒(671081 英里/小时)。这些速度变化一直在发生,随着太阳的旋转,它会影响地球。更准确地说,由于这种旋转,地球的磁场处于紧张状态,这可能导致我们自己的磁层发生风暴。

太阳风如何变得如此之快?
前面提到的太阳大气层日冕层温度很高。太阳日冕的温度高达 999726°C (1799538°F)。这种热量来自于太阳上不断发生的热碰撞。粒子在这种情况下的行为方式可以通过麦克斯韦公式或麦克斯韦分布来解释。在热碰撞期间,大多数粒子以 145 公里/秒(324 356 英里/小时)的速度行进。然而,其中一些有足够的能量达到 400 公里/秒(894 775 英里/小时),这足以产生太阳风。

随着这个过程,即使是像电子这样更小的粒子也可以达到更高的速度。由于热碰撞而飞来飞去的电子的速度达到了 618 公里/秒(1.382e+6 英里/小时),这就是所谓的太阳逃逸速度。这些高速电子实际上负责产生电场,然后继续向远离太阳的各个方向传播。

这种导致太阳风的粒子消散发生在大规模范围内。太阳在一秒钟内损失了 1.3 到 190 万吨。然而,太阳大约是地球的 330,000 倍,因此太阳失去一个地球的质量需要 150 光年。与之相关的是,其他恒星甚至拥有强大的太阳风,导致它们失去更多的质量,而我们的太阳每年因太阳风而损失大约 0.01% 的总质量。

太阳风暴
有时,太阳会展现出更强大的能量爆发。这些被称为日冕物质抛射。这些实际上是发生在太阳最大值期间的太阳风暴,它们的影响比典型的太阳风要强得多。当这些太阳爆发接近我们的星球时,它们会进入我们的磁场。

由于它们巨大的能量和高水平的辐射,它们会引起磁重联。在这种情况下,粒子是带电的,它们会朝着地球的磁极前进。这个过程被称为北极光。我们很幸运,我们的星球拥有如此强大的磁场。当太阳风带向地球的辐射接近我们的大气层时,它就会被重定向。我们的磁屏蔽通过拉伸削弱了太阳风的力量,因此它们可以远离我们。

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