主要形成

原因

為了能夠清楚的表述太陽風是怎樣形成的，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。太陽風就是在這里形成并發(fā)射出去的。

用X射線或遠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16km左右，當?shù)竭_地球軌道附近時，速度可達每秒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。

太陽風從冕洞噴發(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。太陽風至少可以吹遍整個太陽系。

當太陽風到達地球附近時，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。

太陽風構(gòu)成人類活動的外層空間環(huán)境。太陽大氣的擾動通過太陽風傳到地球，通過與地球磁場的相互作用，有時會引起一系列影響人類活動的事件。例如通訊衛(wèi)星失靈、高緯區(qū)電網(wǎng)失效，及短波通訊、長波導(dǎo)航質(zhì)量下降等。太陽風的變化還可能會引起氣象和氣候的變化。由于21世紀人類將進一步利用地球的外層空間環(huán)境，空間環(huán)境預(yù)報（或叫“空間天氣”預(yù)報）將會十分重要。搞清楚太陽風的起源及其加熱和加速機制對于建立有效的空間天氣預(yù)報體系有著十分重要的意義。宇宙中，許多恒星，以至許多星系都會向外發(fā)出它們自己的“風”，導(dǎo)致其物質(zhì)的損失并影響其周圍的星際空間或星系際空間。太陽風是唯一能直接觀測到的恒星風。對太陽風起源和加速機制的研究必然對這一普遍的“風”的現(xiàn)象“宇宙等離子體”的認識有著至關(guān)重要的影響。