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作者: godzilla 時間: 2008-4-26 16:26:16 標題: [轉貼] 太陽風

太陽風是從恆星上層大氣射出的粒子流。在不是太陽的情況下，也常稱爲「恆星風」。

在太陽的日冕層的高溫下，氫、氦等原子已經被電離成帶正電的質子、氦原子核和帶負電的自由電子等。這些帶電粒子運動速度極快，以致不斷有帶電的粒子掙脫太陽的引力束縛，射向太陽的外圍，形成太陽風。太陽風的速度一般在200-800km/s。一般認為從太陽的磁場極地附近吹出的是高速太陽風，從太陽的磁場赤道附近吹出的是低速太陽風。太陽的磁場是變化的，周期近似為22年。

太陽風一詞是在1950年代出現的。但是直到1960年代才證實了它的存在。

長期觀測發現，當太陽存在冕洞時，地球附近就能觀測到高速的太陽風。因此天文學家認為太陽風的產生與冕洞有不可分割的關係。

太陽表面的活動對地球有很重要的影響。當太陽發生強烈的活動時，大量的帶電粒子隨著太陽風吹向地球的兩極，就會在兩極的電離層引發美麗的極光。

性質

在太陽系中，太陽風的組成和太陽的日冕組成完全相同。73%的是氫，25%的是氦，還有其他一些痕量雜質。目前還沒有精確的測量結果。 2004年的Genesis的取樣分析還沒有結果。它在返回地球是因為緊急降落，被損壞了。這是因為它再次進入地球大氣層時，沒有打開降落傘。

在地球附近，太陽風速為200-889 km/s。平均值為450 km/s. 大約800 kg/s的物質被一太陽風的形式從太陽逃逸。這同太陽光線的等價質量相比是很小的。如果把太陽光線的能量換算成質量，大約每秒鐘太陽損失4.5Tg(4.5×10^9 kg)的質量。

因為太陽風是太陽耀斑或其他被稱為「太陽風暴」的氣候現象。這些太陽活動可以被太空探測器和衛星測到，主要標誌是強烈的輻射。被地球磁場俘獲的太陽風粒子儲存在Van Allen 輻射帶中，當這些粒子在磁極附近與地球大氣層作用引起極光現象。具有和地球類似的磁場的其他行星也有極光現象。

在星際媒質（主要是稀薄的氫和氦）中，太陽風就像是吹出了一個「大泡泡」。在太陽風不能繼續推動星際媒質的地方稱之為日球層頂（heliopause），這也通常被認為是太陽系的外邊界。這個邊界距離太陽到底多遠還沒有精確的結果，可能根據太陽風的強弱和當地星際媒質的密度而變化。一般認為它遠遠超過了冥王星的軌道。

歷史

1958年，Parker預言應該有一股強勁的風從太陽不間斷的吹出來，使電漿充斥行星際的空間。在此之前，科學家認為這個空間是一個真空。此發現永遠的改變了科學家對行星際空間的看法，並得以解釋很多現象，像「磁暴」（可以使地球上的供電網絡癱瘓）到遙遠的恆星形成等。

在二十世紀三十年代，科學家已經知道太陽的日冕層有幾百萬度的高溫（攝氏度)，這是從它的在日全食時觀察到的突出形狀推算的。一些非常聰明的光譜分析工作也證實了這個高溫。在五十年代，英國數學家Sydney Chapman計算在如此高溫下，和如此好的熱的良導體條件下，氣體的性質。他發現日冕一定延伸到地球軌道以外的空間中。同樣在五十年代，德國科學家，Ludwig Biermann對彗星的彗尾的逆太陽方向感興趣，也就是無論彗星是朝向太陽運動，還是遠離太陽而去，他的尾巴總是指向遠離太陽的方向。他因此推測是太陽吹出來的穩定的風壓迫這個彗尾產生這個現象的。

Parker 意識到在Chapman的模型中太陽向外發散熱量與Biermann得用來解釋彗尾的假設應該是同一種現象。Parker證明即使日冕被強烈的太陽引力束縛，由於它是熱的良導體。日冕仍然會在離太陽很遠的距離處保持高溫。這是因為引力隨著距離而減小, 所以在日冕外層的太陽大氣會逃逸到空間中去。

當時對Parker太陽風假說的反對意見是很強的。他給Astrophysical Journal投遞的論文被兩個評審員拒絕了。但是當時的編輯Subrahmanyan Chandrasekhar（他後來獲得了1983年諾貝爾物理學獎）保存了這篇論文。

在二十世紀六十年代，這個太陽風假說被直接的衛星觀測證實了。這個假說使對磁暴，極光還有其他一些太陽地球現象得以解釋。

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