太阳风1

太阳风是一种连续存在，来自太阳并以超音速运动的等离子体流。太阳风的存在，给我们研究太阳以及太阳与地球的关系提供了方便。为了能够清楚的表述太阳风是怎样形成的，我们先来了解一下太阳大气的分层情况。

一般情况下，我们把太阳大气分为六层，由内往外依次命名为：日核，辐射区，对流层，光球，色球，日冕。日核的半径占太阳半径的四分之一左右，它集中了太阳质量的大部分，并且是太阳百分之九十九以上的能量的发生地。光球是我们平常所见的明亮的太阳圆面，太阳的可见光全部是由光球面发出的。

而日冕位于太阳的最外层，属于太阳的外层大气。太阳风就是在这里形成并发射出去的。

通过人造卫星和宇宙空间探测器拍摄的照片，我们可以发现在日冕上长期存在着一些长条形的大尺度的黑暗区域。这些区域的X射线强度比其他区域要低得多，从表观上看就像日冕上的一些洞，我们形象的称之为冕洞。

冕洞是太阳磁场的开放区域，这里的磁力线向宇宙空间扩散，大量的等离子体顺着磁力线跑出去，形成高速运动的粒子流。粒子流在冕洞底部速度为每秒16km左右，当到达地球轨道附近时，速度可达每秒800km以上。这种高速运动的等离子体流也就是我们所说的太阳风。

太阳风从冕洞喷发而出后，夹带着被裹挟在其中的太阳磁场向四周迅速吹散。现在我们肯定，太阳风至少可以吹遍整个太阳系。

当太阳风到达地球附近时，与地球的偶极磁场发生作用，并把地球磁场的磁力线吹得向后弯曲。但是地磁场的磁压阻滞了等离子体流的运动，使得太阳风不能侵入地球大气而绕过地磁场继续向前运动。于是形成一个空腔，地磁场就被包含在这个空腔里。此时的地磁场外形就像一个一头大一头小的蛋状物。

但是，当太阳出现突发性的剧烈活动时，情况会有所变化。此时太阳风中的高能离子会增多，这些高能离子能够沿着磁力线侵入地球的极区；并在地球两极的上层大气中放电，产生绚丽壮观的极光。
 

太阳风2

我们经常能够在科幻小说或者科技文章中看到“太阳风”这个词汇。不过，太阳风仅仅是一种形象的说法，此风非彼风，它和我们地球上空气流动形成的风性质完全不同。

简单的说，太阳风指的是从太阳大气最外层的日冕向空间持续抛射出来的物质粒子流。太阳风的得名还和彗星有关。当人们通过先进的观测手段发现彗星离太阳越近，彗发就越明显，彗尾就越长，而且彗尾的方向总是背对着太阳的时候，就开始猜测，也许太阳会放射出一种类似于风的东西，对彗星产生影响。此后的1958年，美国人造卫星上的粒子探测器，探测到了太阳上有微粒流从日冕的冕洞中发出，因此美国科学家帕克将其形象的命名为太阳风。

太阳风分为两种，一种是所谓的“持续太阳风”或称“宁静太阳风”，即射流速度比较小，而微粒含量也不大的太阳风。这种太阳风起源于平静的日冕区，开始时日冕物质以较低的速度作膨胀，渐渐离开太阳表面。随着离太阳距离的增加，膨胀的速度变大，密度不断减小，等到达地球的时候，射流速度一般在每秒钟450千米左右，每立方厘米含质子数通常不超过10个。这种太阳风通常对地球的影响不是很大。

另一种则是“扰动太阳风”，即在太阳活跃时期喷射出的粒子流。这种太阳风与太阳抛射物质事件或爆发现象有关，还有时伴有高能荷电粒子的大量增加，其射流速度一般可以达到每秒钟1000-2000千米，粒子密度也比较大，每立方厘米可含质子几十个。扰动太阳风由于其高速高粒子含量的特点，可以对地球产生产生比较明显的干扰。这是因为太阳风所含的微粒主要为氢粒子和氦粒子，当到达地球的电离层时，就会对地球磁场产生扰动，因而对地球的通信等方便造成影响。比方说，太阳风会造成人造地球卫星短路，因而对全球的卫星通信造成障碍，甚至使通讯中断。而对于飞机的飞行以及人造卫星而言，这样的通讯故障有时候会带来灾难性的后果。飞机失去了地面导航，犹如瞎了眼睛一般；而卫星失去了地面通信，则可能迷失方向，甚至于脱离地球轨道。

此外，太阳风暴所携带的大量的带正电的质子可能对上层臭氧层造成严重的破坏。当太阳风携带的质子冲击到上层大气层，就会分解臭氧层中的氮气分子，形成氮氧化物。这些氮氧化物可以存在几周甚至几个月之久，因而足以破坏高度为15至50公里的上层同温层中9%的臭氧。此外，太阳质子还分解大气层中的水分子，形成氢化物。这些氢化物可以破坏高度为50至90公里的中间层中70%的臭氧。幸运的是，80%以上保护地球的臭氧都存在于高度为15至35公里的中低层同温层，因而，太阳风暴对臭氧层的总体破坏还并不是特别严重。

当然，太阳风也不会总给人类带来灾祸。许多科学家或者科幻作家都在设想，可以利用太阳风来提供某种能量。这当中最杰出的作品当属全球卫星通信之父阿瑟.克拉克的科幻名作《太阳风帆》，讲述在宇宙间利用太阳风进行帆船比赛的故事，小说一经发表立刻轰动了西方世界，美国国家宇航局随即组织了专门班子，对利用太阳风的可行性进行研究。