太阳风是怎么样形成的 形成的原因

　　阳风是从恒星上层大气射出的超声速等离子体带电粒子流并以200-800km/s的速度运动的等离子体流。太阳风对地球的影响很十分明显,那么太阳风是怎么样形成的呢?下面是小编为大家整理的太阳风形成的原因，希望你会喜欢!

　　太阳风形成的原因

　　为了能够清楚的表述太阳风是怎样形成的，需要先了解太阳大气的分层情况。

　　一般情况下，我们把太阳大气分为六层，由内往外依次命名为：日核，辐射区，对流层，光球，色球和日冕。日核的半径占太阳半径的四分之一左右，它集中了太阳质量的大部分，并且是太阳百分之九十九以上的能量的发生地。光球是我们平常所见的明亮的太阳圆面，太阳的可见光全部是由光球面发出的。

　　而日冕位于太阳的最外层，属于太阳的外层大气。太阳风就是在这里形成并发射出去的。

　　用X射线或远紫外线拍下的日冕照片上可以观察到在日冕中存在着大片的长条形的或是不规则行的暗黑区域，通过人造卫星和宇宙空间探测器拍摄的照片，我们可以发现在日冕上长期存在着这些长条形的大尺度的黑暗区域，这里的X射线强度比其他区域要低得多，从表观上看就像日冕上的一些洞，我们形象的称之为冕洞。

　　冕洞是太阳磁场的开放区域，这里的磁力线向宇宙空间扩散，大量的等离子体顺着磁力线跑出去，形成高速运动的粒子流。粒子流在冕洞底部速度为每秒16km左右，当到达地球轨道附近时，速度可达每秒300~400km以上。这种高速运动的等离子体流也就是我们所说的太阳风。

　　太阳风从冕洞喷发而出后，夹带着被裹挟在其中的太阳磁场向四周迅速吹散。太阳风至少可以吹遍整个太阳系。

　　当太阳风到达地球附近时，与地球的偶极磁场发生作用，并把地球磁场的磁力线吹得向后弯曲。但是地磁场的磁压阻滞了等离子体流的运动，使得太阳风不能侵入地球大气而绕过地磁场继续向前运动。于是形成一个空腔，地磁场就被包含在这个空腔里。此时的地磁场外形就像一个一头大一头小的蛋状物。

　　但是，当太阳出现突发性的剧烈活动时，情况会有所变化。此时太阳风中的高能离子会增多，这些高能离子能够沿着磁力线侵入地球的极区;并在地球两极的上层大气中放电，产生绚丽壮观的极光。

　　太阳风构成人类活动的外层空间环境。太阳大气的扰动通过太阳风传到地球，通过与地球磁场的相互作用，有时会引起一系列影响人类活动的事件。例如通讯卫星失灵、高纬区电网失效，及短波通讯、长波导航质量下降等。太阳风的变化还可能会引起气象和气候的变化。由于21世纪人类将进一步利用地球的外层空间环境，空间环境预报(或叫“空间天气”预报)将会十分重要。搞清楚太阳风的起源及其加热和加速机制对于建立有效的空间天气预报体系有着十分重要的意义。宇宙中，许多恒星，以至许多星系都会向外发出它们自己的“风”，导致其物质的损失并影响其周围的星际空间或星系际空间。太阳风是唯一能直接观测到的恒星风。对太阳风起源和加速机制的研究必然对这一普遍的“风”的现象“宇宙等离子体”的认识有着至关重要的影响。

　　太阳风的种类

　　人们经常能够在科幻小说或者科技文章中看到“太阳风”这个词汇。不过，太阳风仅仅是一种形象的说法，此风非彼风，它和我们地球上空气流动形成的风性质完全不同。简单的说，太阳风指的是从太阳大气最外层的日冕向空间持续抛射出来的物质粒子流。太阳风的得名还和彗星有关。当人们通过先进的观测手段发现彗星离太阳越近，彗发就越明显，彗尾就越长，而且彗尾的方向总是背对着太阳的时候，就开始猜测，也许太阳会放射出一种类似于风的东西，对彗星产生影响。

　　此后的1958年，美国人造卫星上的粒子探测器，探测到了太阳上有微粒流从日冕的冕洞中发出，因此美国科学家帕克将其形象的命名为太阳风。太阳风分为两种，一种是所谓的“持续太阳风”或称“宁静太阳风”，即射流速度比较小，而微粒含量也不大的太阳风。这种太阳风起源于平静的日冕区，开始时日冕物质以较低的速度作膨胀，渐渐离开太阳表面。随着离太阳距离的增加，膨胀的速度变大，密度不断减小，等到达地球的时候，射流速度一般在每秒钟450千米左右，每立方厘米含质子数通常不超过10个。这种太阳风通常对地球的影响不是很大。

　　另一种则是“扰动太阳风”，即在太阳活跃时期喷射出的粒子流。这种太阳风与太阳抛射物质事件或爆发现象有关，还有时伴有高能荷电粒子的大量增加，其射流速度一般可以达到每秒钟1000-2000千米，粒子密度也比较大，每立方厘米可含质子几十个。扰动太阳风由于其高速高粒子含量的特点，可以对地球产生产生比较明显的干扰。这是因为太阳风所含的微粒主要为氢粒子和氦粒子，当到达地球的电离层时，就会对地球磁场产生扰动，因而对地球的通信等方便造成影响。比方说，太阳风会造成人造地球卫星短路，因而对全球的卫星通信造成障碍，甚至使通讯中断。而对于飞机的飞行以及人造卫星而言，这样的通讯故障有时候会带来灾难性的后果。飞机失去了地面导航，犹如瞎了眼睛一般;而卫星失去了地面通信，则可能迷失方向，甚至于脱离地球轨道。

　　太阳风的启示源头

　　据美国宇航局太空网报道，天文学家查找到了两种类型的太阳风之一缺失的起始点。太阳风是太阳经常向四面八方发射出的一连串带电粒子流。这些粒子从太阳到达地球所需的时间不超过10天，并且当太阳风变成风暴时，它们与地球磁场结合，就会产生在极地的天空中舞动的美丽极光。

　　从太阳的赤道区域发射出来的太阳风，起源于太阳大气内部的亮区边缘，当两个亮区的磁场结合时，就会产生这种太阳风。上周，相关科学家在北爱尔兰贝尔法斯特举行的皇家天文学会国家天文学会议上宣布了这项研究结果。这项研究的领导人，伦敦大学学院的路易斯·哈拉说：“最终能查明这种太阳风的起源非常了不起，科学家已经对这个问题争论了很多年，现在我们终于发现了最终结果。”太阳随同太阳风一起发射出来的放射物是纯粹的能量，太阳风迅速将物质转移走。太阳的磁场为太阳风的粒子提供了加速度，并且这种磁场的结构会影响太阳风冲进太空时的速度。天文学家根据它们的速度辨认出两种太阳风。据悉，速度较快的太阳风起源于太阳极点附近的冕洞，它的运行速度每小时大约可达180万英里(每小时290万公里)。速度较慢的太阳风来自太阳赤道区域，时速大约可达43.2万英里到110万英里(每小时72万公里到180万公里)。

　　速度较快的太阳风的运行速度之所以会如此之快，是因为从极点发出的磁场经常向四面八方展开，这意味着它们不会在太阳的表面聚拢。哈拉表示，因此，“所有气体都能迅速飞出，没有任何事物能挡住它们的脚步。”另一方面，在赤道上既有闭合的磁场，也有展开的磁场，闭合的磁场促使太阳等离子体重新返回到太阳表面。只有磁场展开时，太阳风才能从这个区域飞入太空。哈里告诉美国宇航局太空网说，因此从赤道区域发出的太阳风的速度会更慢，而且“非常非常稳定”。哈里和她的同事们利用“日出”太空天文台，首次发现炙热气体以很高的速度从太阳亮区(当从两个地方发出的磁场汇合在一起时，在赤道附近形成的活跃区域)边缘喷发而出。“日出”天文台目睹了这种汇合情景，它观测了从一个巨大的活跃区域和一个“婴儿”区域发出的磁力线相互连接在一起并展开的过程。

　　哈里说：“我们现在知道与更小区域结合能展开磁力线。”他表示，即使这些区域相距50万公里(这个距离相当于40个地球直径相加的结果)，它们也能相互连接在一起。如果两个区域要连接在一起，这些区域的磁力线必须朝着正确的方向，并且强度也要适中。哈拉表示，较大区域“必须找到能产生互动的伙伴。”了解太阳风和它们是如何形成的，有助于科学家更好地预测它将对地球产生怎样的影响，并有助于保护围绕在太阳周围的人造卫星。