太陽是什麼風

想象圖：一場太陽風暴襲擊了火星，並從火星的高層大氣中剝離了離子。美國宇航局/ GSFC

太陽風是由太陽發射的連續帶電亞原子粒子流。對人類來說，這種粒子流喜憂參半。我們現在依賴的GPS訊號可能會被太陽風乾擾。同時，太陽風還是在這些令人驚歎的北極光背後的驅動機制（南極也有）。

地球不是唯一受流粒子影響的地方。最新收集的資料表明，太陽風可能已經明顯改變了月球的表面。另外，它還有助於形成一個包圍我們整個星球的宇宙泡泡。

等離子狂歡

氫和氦是太陽風的兩個主要成分。這兩個元素也代表了太陽化學成分的約98％，這並非巧合。太陽極高的溫度分解了大量的氫原子和氦原子，當然還有其他原子。

在極高溫度下，電子從它們繞軌道執行的原子核中漂移出來。這樣就產生了等離子體，這是一種物質相，其中包括自由電子和原子核的混合物。兩者都帶有電荷：漫遊電子帶負電，而那些原子核則帶正電荷。

太陽風是由等離子組成的 – 日冕也是如此。日冕是太陽大氣中比較薄的一層，始於太陽表面上方約2，100公里，並伸入太空。即使按照恆星的標準，它還是非常熾熱。日冕內部的溫度可能遠遠超過110萬攝氏度，使該層的溫度比其下方太陽實際表面溫度高數百倍。

距該表面約3200萬公里，日冕的一部分轉變為太陽風。在這裡，太陽磁場減弱了對構成日冕的快速移動的亞原子粒子的控制。

結果，粒子開始改變其行為。在日冕內部，電子和原子核以某種有序的方式移動。但是經過過渡點之後就表現得非常不規律。離開日冕後，粒子作為太陽風進入太空。

太陽風的起點

各個太陽風以不同的速度傳播。較慢的速度每秒大約300至500公里。速度更快的能達到每秒600至800公里。

最快的風從日冕孔中吹出，此時日冕會短暫出現溫度較低密度也較低的等離子體。由於開放的磁力線穿過這些孔，因此它們可作為太陽風粒子的絕佳出口。

南半球的日冕孔正對著地球。增強的太陽風可能會在3天內到達地球。

南半球的日冕孔正對著地球。增強的太陽風可能會在3天內到達地球。

開放磁力線就像高速公路，將帶電粒子從日冕中射出並射向太空。（不要將它們與閉合的磁力線以及環形通道混為一談，等離子沿著這些通道突然從太陽表面噴出，然後直接向後衝入其中。）

人們對慢太陽風的形成知之甚少。但是，它們在任何給定時間似乎都受到太陽黑子的影響。當太陽黑子稀缺時，天文學家會觀察到慢風從太陽的赤道區域出來，而快風則從兩極伸出。但是，當黑子變得更加普遍時，兩種太陽風在太陽上的位置都彼此接近。

太陽風圈（Heliosphere）

不管一陣太陽風以多快的速度向日冕發出“告別”，它最終都會放慢速度。太陽風從各個方向射出太陽。它們看起來形成了一個膠囊，可以容納太陽、月亮以及我們太陽系中的所有其他物體。這就是科學家所說的太陽風圈。

銀河系中恆星之間看似空曠的空間實際上充滿了星際介質（ISM），一種包含氫、氦和令人驚訝的小塵埃粒子的混合物。本質上，太陽風圈是被這些物質包圍的巨大空間。

太陽風圈就像一個超大洋蔥一樣，是一個分層的結構。終端激波（termination shock）是一個遠遠超出冥王星和柯伊伯帶的緩衝地帶，在這裡太陽風速度迅速下降。超過該點的位置是太陽風圈的外邊界，在這個地方星際風和太陽風在強度方面變得均勻匹配。

極光、衛星和月球

在地球上，太陽風中的粒子是造成北極光和南極光的原因。地球具有一個磁場，其雙極位於北極和南極地區。當太陽風接觸該磁場時，其帶電粒子被推向這兩個區域。大氣中的原子接觸風后就會獲得能量。這個能量觸發了令人著迷的極光。

雖然其他行星（如金星和土星）也有極光，但地球的衛星卻沒有。然而，太陽風也許能夠解釋“月球漩渦”的存在，月球漩渦的顏色比周圍的地面更暗或更淺。

它們的起源是個謎，但正在進行的NASA太空收集任務的證據表明，變色的斑點實際上是巨大的曬斑。月球的一部分表面被小的孤立磁場遮蔽，免受太陽風的侵害。但是其他地方則暴露在外。因此，從理論上講，當風吹到這些地方時，它們可能會引發化學反應，從而改變某些岩石的色調。

人造裝置也容易受到移動等離子體的影響。眾所周知，人造衛星上的電子元件在受到太陽發出的帶電亞原子粒子轟擊後會發生故障。

有趣的事實

透過太陽風，太陽每秒會損失150萬噸質子！