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第10章 太阳风是怎么形成的

在认识太阳风之前我们首先认识一下"恒星风"。"恒星风"是从恒星上层大气射出的超声速等离子体(带电粒子)流。如果把恒星设定为太阳的话,太阳风就不难理解了,太阳风是一种连续存在,来自太阳并以200~800千米/秒的速度运动的等离子体流。这种物质是由质子和电子等构成,它们是很简单的比原子还要小的基本粒子。虽然不同于地球上的空气那样由分子组成,但它们流动时所产生的效应很像地球上的窄气流动,所以称它为太阳风。

太阳风的形成是一个很复杂的过程,为了能够清楚地了解它,我们需要先了解太阳大气的分层情况。一般情况下,太阳大气被分为6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。

从上可以看出,日冕位于太阳的最外层,属于太阳的外层大气。而太阳风就是在这里形成并发射出去的。从人造卫星和宇宙空间探测器用X射线或远紫外线拍下的日冕照片上,我们可以发现在门冕中存在着大片的长条形的或不太规则的、大尺度的暗黑区域,我们可以观察到这里的X射线强度比其他周边区域要低很多,从外表上看就像日冕上存在的一些洞,我们形象地称它为冕洞。

太阳风就是由这冕洞形成的。冕洞是太阳磁场的开放区域,这里有向宇宙空间扩散的磁力线,当磁力线在扩散的时候,大量的等离子体顺着这个磁力线跑出去,形成高速运动的粒子流,这就是我们所说的太阳风。粒子流在冕洞底部速度为16千米/秒左右,当到达地球轨道附近时,速度有很大的提高,可达300~400千米/秒以上。

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