外面,天色也晚了。部長,有點兒微醉?粗饷婧阈秋L(fēng)留下的痕跡,在一點兒一點兒的被清理。
恒星風(fēng)是指從恒星上層大氣射出的超聲速等離子體帶電粒子流。恒星風(fēng)是一種連續(xù)存在,來自恒星并以200-800km/s的速度運動的高速帶電粒子流。這種物質(zhì)雖然與低溫行星上的空氣不同,不是由氣體的分子組成,而是由更簡單的比原子還小一個層次的基本粒子——質(zhì)子和電子等組成,但它們流動時所產(chǎn)生的效應(yīng)與空氣流動十分相似,所以稱它為太陽風(fēng)。
恒星風(fēng)的密度與行星上的風(fēng)密度相比是非常稀薄而微不足道的。一般情況下,在行星附近的行星際空間中,每立方厘米有幾個到幾十個粒子,而地球上風(fēng)的密度則為每立方厘米有2687億億個分子。然而恒星風(fēng)雖十分稀薄,但它刮起來的猛烈勁,卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過行星上的風(fēng)。在行星上,12級臺風(fēng)的風(fēng)速是每秒32.5米以上,而恒星風(fēng)的風(fēng)速,卻經(jīng)常保持在每秒350~450千米,是行星風(fēng)速的上萬倍,最猛烈時可達(dá)每秒800千米以上。
恒星是一個高溫的氣體球,可分為三層,平常用肉眼所見到的是“光球?qū)印,光球(qū)由厦娴氖恰吧驅(qū)印保偻饷娴氖恰叭彰帷。色球(qū)雍腿彰岬奈镔|(zhì)都很稀薄,遠(yuǎn)不如光球那樣明亮,平時無法直接看見。在日全食時,人們可觀察到暗黑的天空背景上,月掩日輪周圍呈現(xiàn)著血色的光區(qū),這個恒星的最外層大氣就是日冕。由于日冕具有高溫,氣體的動能較大,因此可克服恒星的引力向星際空間膨脹,形成不斷發(fā)射的一種較穩(wěn)定的粒子流,這就是恒星風(fēng)。
恒星風(fēng)的主要成分是質(zhì)子和電子,還有少數(shù)是氫原子核等,這些掙脫了恒星引力的粒子沿著日冕的磁力線,飛向星際空間。在恒星附近,恒星風(fēng)基本沿徑向行進;在遠(yuǎn)離恒星的區(qū)域,太陽光線由于受恒星自轉(zhuǎn)的影響,形成阿基米德螺線,恒星風(fēng)就伴隨此螺線射向太空。
在太陽系中,太陽風(fēng)的組成和太陽的日冕組成完全相同。73%的是氫,25%的是氦,還有其他少量雜質(zhì)。但2004年的genesis 探測器的取樣分析還沒有結(jié)果。它在返回地球是因為沒能打開降落傘,而緊急降落,被損壞了。在地球附近,太陽風(fēng)速為200-889km/s。平均值為450km/s.大約800kg/s的物質(zhì)被以太陽風(fēng)的形式從太陽逃逸。這同太陽光線的等價質(zhì)量相比是很小的。
如果把太陽光線的能量換算成質(zhì)量,大約每秒鐘太陽損失4.5tg(4.5x10^9kg)的質(zhì)量。因為太陽風(fēng)是(zh-hant:電漿;zh-hans:等離子體),所以太陽磁場被它承載。一直到大約160gm(100,000,000英里)的地方,由于太陽的轉(zhuǎn)動,太陽磁場被太陽風(fēng)拉扯成螺線形狀。超過此距離,太陽對太陽風(fēng)的影響減弱。
通常太陽風(fēng)的能量爆發(fā)來自于太陽耀斑或其他被稱為“太陽風(fēng)暴”的氣候現(xiàn)象。這些太陽活動可以被太空探測器和衛(wèi)星測到。主要標(biāo)志是強烈的輻射。被地球磁場俘獲的太陽風(fēng)粒子儲存在van allen輻射帶中,當(dāng)這些粒子在磁極附近與地球大氣層作用引起極光現(xiàn)象。具有和地球類似的磁場的其他行星也有極光現(xiàn)象。在星際介質(zhì)(主要是稀薄的氫和氦)中,太陽風(fēng)就像是吹出了一個“大泡泡”。
在太陽風(fēng)不能繼續(xù)推動星際介質(zhì)的地方稱之為日球?qū)禹敚╤eliopause)。這也通常被認(rèn)為是太陽系的外邊界。這個邊界距離太陽到底多遠(yuǎn)還沒有精確的結(jié)果,可能根據(jù)太陽風(fēng)的強弱和當(dāng)?shù)匦请H介質(zhì)的密度而變化。一般認(rèn)為它遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了冥王星的軌道。
為了能夠清楚的表述太陽風(fēng)是怎樣形成的,需要先了解太陽大氣的分層情況。
一般情況下,我們把太陽大氣分為六層,由內(nèi)往外依次命名為:日核,輻射區(qū),對流層,光球,色球和日冕。日核的半徑占太陽半徑的四分之一左右,它集中了太陽質(zhì)量的大部分,并且是太陽百分之九十九以上的能量的發(fā)生地。光球是我們平常所見的明亮的太陽圓面,太陽的可見光全部是由光球面發(fā)出的。
而日冕位于太陽的最外層,屬于太陽的外層大氣。太陽風(fēng)就是在這里形成并發(fā)射出去的。用x射線或遠(yuǎn)紫外線拍下的日冕照片上可以觀察到在日冕中存在著大片的長條形的或是不規(guī)則行的暗黑區(qū)域,通過人造衛(wèi)星和宇宙空間探測器拍攝的照片,我們可以發(fā)現(xiàn)在日冕上長期存在著這些長條形的大尺度的黑暗區(qū)域,這里的x射線強度比其他區(qū)域要低得多,從表觀上看就像日冕上的一些洞,我們形象的稱之為冕洞。冕洞是太陽磁場的開放區(qū)域,這里的磁力線向宇宙空間擴散,大量的等離子體順著磁力線跑出去,形成高速運動的粒子流。粒子流在冕洞底部速度為每秒m左右,當(dāng)?shù)竭_(dá)地球軌道附近時,速度可達(dá)每秒300~400km以上。這種高速運動的等離子體流也就是我們所說的太陽風(fēng)。
太陽風(fēng)從冕洞噴發(fā)而出后,夾帶著被裹挾在其中的太陽磁場向四周迅速吹散。太陽風(fēng)至少可以吹遍整個太陽系。當(dāng)太陽風(fēng)到達(dá)地球附近時,與地球的偶極磁場發(fā)生作用,并把地球磁場的磁力線吹得向后彎曲。但是地磁場的磁壓阻滯了等離子體流的運動,使得太陽風(fēng)不能侵入地球大氣而繞過地磁場繼續(xù)向前運動。于是形成一個空腔,地磁場就被包含在這個空腔里。此時的地磁場外形就像一個一頭大一頭小的蛋狀物。但是,當(dāng)太陽出現(xiàn)突發(fā)性的劇烈活動時,情況會有所變化。此時太陽風(fēng)中的高能離子會增多,這些高能離子能夠沿著磁力線侵入地球的極區(qū);并在地球兩極的上層大氣中放電,產(chǎn)生絢麗壯觀的極光。
只不過,在帝國選擇的這顆行星上,恒星風(fēng)更猛烈了。地表被恒星風(fēng)吹的一片焦土。
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