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太阳风是什么
每天如常东升西落的太阳其实自身也在发生悄然的变化,平时我们看到的太阳只是个发光的大球体,但其实太阳上还会出现太阳风和黑子的活动,那么什么是太阳风?下面和小编一起来看太阳风是什么,希望有所帮助!
太阳风是什么 1
1850年,一位名叫卡林顿的英国天文学家在观察太阳黑子时,发现在太阳表面上出现了一道小小的闪光,它持续了约5分钟。卡林顿认为自己碰巧看到一颗大陨石落在太阳上。
到了20世纪20年代,由于有了更精致的研究太阳的仪器。人们发现这种“太阳闪光”是普通的事情,它的出现往往与太阳黑子有关。例如,1899年,美国天文学家霍尔发明了一种“太阳摄谱仪”,能够用来观察太阳发出的某一种波长的光。这样,人们就能够靠太阳大气中发光的氢、钙元素等的光,拍摄到太阳的照片。结果查明,太阳的闪光和什么陨石毫不相干,那不过是炽热的氢的短暂爆炸而已。
小型的闪光是十分普通的事情,在太阳黑子密集的部位,一天能观察到一百次之多,特别是当黑子在“生长”的过程中更是如此。像卡林顿所看到的那种巨大的闪光是很罕见的,一年只发生很少几次。
有时候,闪光正好发生在太阳表面的中心,这样,它爆发的方向正冲着地球。在这样的爆发过后,地球上会一再出现奇怪的事情。一连几天,极光都会很强烈,有时甚至在温带地区都能看到。罗盘的指针也会不安分起来,发狂似地摆动,因此这种效应有时被称为“磁暴”。
在本世纪之前,这类情况对人类并没有发生什么影响。但是,到了20世纪,人们发现,磁暴会影响无线电接收,各种电子设备也会受到影响。由于人类越来越依赖于这些设备,磁暴也就变得越来越事关重大了。比如说,在磁暴期内,无线电和电视传播会中断,雷达也不能工作。
天文学家更加仔细地研究了太阳的.闪光,发现在这些爆发中显然有炽热的氢被抛得远远的,其中有一些会克服太阳的巨大引力射入空间。氢的原子核就是质子,因此太阳的周围有一层质子云(还有少量复杂原子核)。1958年,美国物理学家帕克把这种向外涌的质子云叫做“太阳风”。
向地球方向涌来的质子在抵达地球时,大部分会被地球自身的磁场推开。不过还是有一些会进入大气层,从而引起极光和各种电现象。向地球方向射来的强大质子云的一次特大爆发,会产生可以称为“太阳风暴”的现象,这时,磁暴效应就会出现。
使彗星产生尾巴的也正是太阳风。彗星在靠近太阳时,星体周围的尘埃和气体会被太阳风吹到后面去。这一效应也在人造卫星上得到了证实。像“回声一号”那样又大又轻的卫星,就会被太阳风显著吹离事先计算好的轨道。
太阳风是什么 2
太阳的外层大气,太阳日冕,持续不断地向外膨胀从而形成由太阳径向向外的等离子体流,通常被称为“太阳风”。
太阳风使彗星形成长长的向着反太阳方向延伸的彗尾。当人们欣赏美丽的彗尾的时候就可以想象太阳风的存在。在地球高纬区看到的多彩的极光现象,也是进入地球磁场的太阳风粒子经加速后在地球大气中沉降产生的`。空间飞船的直接观测表明太阳风主要由质子和电子组成,但有少量氦核及微量重离子成分。据推测,在约100个天文单位(天文单位=日地平均距离=1.5×108公里)以外,太阳风将与起源于银河系的星际气体交界,太阳风的占据的空间范围称为“日球层”。研究太阳风的物理过程及其规律已成为空间物理学中一个新的学科分支-日球层物理学。
太阳风的发现是20世纪空间探测的重要发现之一。经过近40年的研究,对太阳风的物理性质有了基本了解,但是至今人们仍然不清楚太阳风是怎样起源和怎样加速的。很明显,太阳大气通过太阳风的形式不断地损耗其质量和能量。可是太阳风是怎样得到等离子体的供应及能量的供应的问题是空间物理学领域中经长期研究仍悬而未决的一大基本课题。
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。
国际日地物理学术计划近期发射的观测太阳及太阳风的飞船有“太阳探针(solarprobe)”、“太阳水星观测站(Sunand Mercury Observer Inter Helios)”、先进成分探测器(Advanced Composition Explorer,ACE)及“空间太阳望远镜”。上述设计中的四个重要飞行计划如果能付诸实施,太阳风的起源和加速问题的研究会被向前推进一大步。由于对太阳大气的高分辨率的观测及对近日太阳风甚至对日冕的直接观测都是一些昂贵的空间飞行项目,国际合作在这一领域内显得十分重要。
太阳风是什么 3
一、什么是太阳风?
太阳风是一个术语,用来描述太阳持续发射的无限粒子流,如电子和质子。太阳风由来自太阳日冕的等离子体组成,当太阳光被遮挡,例如在日食期间太阳风就能被看到。
太阳风的速度可以达到每小时900公里,它的速度随着太阳粒子体积峰值和大耀斑期间太阳的磁场而变化。日冕洞上方的太阳风最大,在那里太阳的磁场很弱,更多的粒子可以逃逸到太空;在飘带上方,太阳风的强度和速度不那么强烈。太阳风强度与太阳27天的自转有关,当太阳产生日冕物质抛射时,太阳风的速度和强度达到峰值;当太阳处于太阳极大期(在太阳黑子周期太阳输出达到峰值的时间)时,太阳风增强,其周期平均为11年。
二、太阳风对地球有什么影响?
北极光是太阳风对地球最具戏剧性的影响之一。太阳风袭击了地球周围的保护磁场—麦哲伦带,带电粒子辐射和磁性的变化产生了在北极和南极跳舞的光波。太阳耀斑和太阳风的增强都会增加辐射水平,而辐射会对地球轨道上的卫星造成干扰,严重的太阳耀斑甚至可能会干扰地球上的电子设备和手机通信。
目前关于太阳风对地球温度的影响仍存在争议。太阳产生的热量使地球保持温暖且宜居,但当太阳能输出增加时地球也会变暖,太阳斑和太阳风都是太阳内部输出过程的副产品。虽然更大的太阳风并不意味着地球会变得更热,但太阳活动的增强会使地球变得更热,这会导致地球变暖并增加太阳风的速度和密度。
三、太阳风如何影响其他行星和天体?
太阳风的`力量使彗星尾部远离太阳,当水和碳氢化合物被太紫外线破坏时,太阳风的力量会带走分子氢。由于紫外线破坏了火星大气中的水蒸气,火星磁场损失是氢分子被太阳风带到太空中。这就是为什么火星上没有水和少量水蒸气,但却有丰富的氧同位素与其铁岩表面结合的原因。太阳风带走了氢,而自由氧则与岩石结合,因为这是剩下的全部。
太阳风是日光层形成的原因,日光层由太阳风向各个方向抛出的带电粒子组成。太阳风终端激波的边界处减速,在这里它的速度从每小时数百英里急剧下降,并从太阳弹出。在日球层鞘,太阳风的速度进一步减缓;在日球顶层,太阳风逐渐减慢并停止。就像地球和太空之间的界限以大气层逐渐消失为真空为标记一样,日球层的边缘是太阳系边缘的一个标记,而日球顶层则是确定太阳系结束和星际空间开始的一个标记。
四、太阳风的研究
Helios探测器于20世纪70年代中期发射,并进入太阳轨道对其进行研究。这两项探测都是美国和西德科学家的共同努力。ACE(Advanced Composition Explorer)是1997年发射的一颗卫星,它位于拉格朗日点1号,这是一个太阳和地球拉力相等的轨道点,这意味着它将在该轨道上运行直至失灵。ACE卫星监测太阳风并将数据发送回NASA,您可以在国家海洋、大气管理局和NOAA空间天气网站上查看ACE的监测数据。
尤利西斯号太空船两次绕太阳运行,测量了太阳风、太阳的磁场和分子组成,于2009年停止工作。
美国国家航空航天局(NASA)一直在研究太阳。RHESSI于2002年发射,是一颗载有太阳光谱成像仪的卫星,它被派去研究有太阳风时,太阳耀斑和粒子加速模式中伴随的能量释放。CHIPS(宇宙热星际等离子体光谱仪)于2003年发射;IBEX(星际边界探测器)由NASA于2008年发射,专门用于标记太阳系和星际空间之间的边界。
因为太阳风从超音速减速,不会产生弓形冲击波。
2010年推出了一种名为太阳动力学天文台(SDO)的探测器,它负责测量太阳的变化,包括太阳风。CINDI是耦合离子中性动态研究的缩写,这颗太空卫星研究太空天气(包括太阳风)对地球大气层的影响。
SOHO航天器是一个太阳观测站,虽然它专注于太阳的研究,但它仍发现了一千多颗彗星;ARTEMIS于2007年推出,用于研究月球和地球对太阳风的影响;ARTEMIS最初是研究地球磁场和北极光THEMIS任务的一部分。
Solar Probe Plus将进入太阳的日冕,探索有关太阳日冕或气体层比光球表面更热的问题,它计划于2015年发射。美国航天局并不是唯一一个研究太阳的组织,太阳卫星Hinode由日本发射,它的名字翻译成英文为“日出”。日本还与美国宇航局合作建造了GEOTAIL卫星来研究地球的磁尾。
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