什麼是太陽風,猛烈的太陽風會把地球吹跑嗎?

2020-12-03 時空通訊

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

太陽風雖然叫「風」,可不是我們地球上常見的風。

地球上任何風暴在太陽風面前都是蝸牛。

地球風暴分為十幾個等級,最高等級的為超強颱風,16級以上,風速大於或等於51m/s。

太陽風速為200km~800km/s。

科學界一般把低於400km/s的太陽風稱為低速太陽風,把750km/s的太陽風稱為高速太陽風,最高速度的太陽風可達1000km/s。

這樣一比就知道了在太陽風面前,地球上的風暴是蝸牛了吧?12級颱風風速才32m/s,16級以上颱風風速才等於或大於51m/s,與太陽風每秒單位差了個「k」,一個是以米計,一個是以千米計,差了三個數量級。

也就是太陽風比地球風快了幾千倍!最高時速可達300萬公裡!

地球上還沒有任何人造飛行器能夠達到太陽風的速度。

這樣驚人的風速,怎麼沒有把地球吹跑了呢?

這又是地球上的風暴與太陽風不同之處。

如果像地球這麼密度的風以太陽風的速度吹來地球,地球不要說被吹跑,恐怕早就被撕碎了,還會有人類?

現在我們來了解一下什麼是太陽風。

太陽風實際上就是太陽大氣層射出的超聲速等離子帶電粒子流,任何恆星都有這種「風」,因此又叫恆星風。

太陽是一個巨大的等離子體,中心一直在源源不斷的爆發著氫核聚變,巨大的能量從中心不斷的向太陽外圍輻射,經過輻射層、對流層、就到了太陽的大氣層。

太陽大氣層包括光球層、色球層和日冕層。

太陽風就是從日冕層發出來的。日冕我們平時看不見,要用特殊的望遠鏡或者在太陽日全食時才能夠看到,就是太陽邊上放散出來閃爍的白光,那是太陽高溫高壓噴射的氣體。

這種氣體在太陽附近很濃密,溫度高達百萬度,會氣化一切。

但太陽風很稀薄,稀薄得比月球真空密度還小。

太陽風隨著離開太陽的距離,就會變得越來越稀薄。

到了地球附近的星際空間,每立方釐米就只有幾個到幾十個粒子了,這種密度比地球上絕大多數人造真空都還要真空。

要知道在月球上是極度真空狀態,但月表空間每立方釐米還含有80000多個粒子。

而地球大氣密度達到每立方釐米2687億億個大氣分子,在這樣密度氣體中颳起的風暴,每秒達到50米,也就是時速180公裡,就有不摧枯拉朽之勢。

而太陽風雖然速度極快,但由於太稀薄,幾乎什麼也刮不動。

如果一個人可以暴露在太空嘗試的話,這麼快速度的太陽風,用手去試試風速,是幾乎感覺不到的。

但太陽風是存在的,而且能量也是很大的。

我們可以從兩點看到它的威力:

一個就是彗星尾巴。

彗星是由冰雪和星際塵埃混雜形成的小天體,當一顆彗星運行到太陽較近時,彗星物質就會升華,也就是氣化,而太陽風會把彗星及其稀薄的升華氣態物質吹拂出一條長長尾巴,因此彗星就像一把發光的掃帚,又叫「掃帚星」。

如果沒有太陽風,就不會有這種現象出現。

另一個就是極光。

地球磁場阻擋分流了絕大部分太陽風,但有少量的太陽風會從地球極地磁場的薄弱環節滲入,這些高能帶點粒子與大氣分子發生作用,就迸發出極光。

這些極光時強時弱,就可以衡量太陽風的強弱。

太陽風雖然吹不走地球,但對地球生態和人類活動影響較大。

如果太陽風暴襲擊地球,可能導致的影響有:

一是這些高能帶電粒子相當於強劑量X射線甚至伽馬射線照射,強大能量瞬間擊穿生物機體,導致組成機體物質的化學鍵斷裂,非死即傷;

二是強大的太陽風暴會破壞地球磁場,引起磁暴、電離層暴,影響通訊;

三是對地面電網、管道和其他大型結構發送強大元電荷,影響輸電、輸油、輸氣管線的安全運行;

四是嚴重影響衛星運行安全。

地球抵禦太陽風有兩層鎧甲。

第一層鎧甲是地磁保護。太陽風每天都有襲來,地磁每時每刻都在保護著地球,它把絕大部分太陽風偏轉疏導從地球周邊划過,吹向遠方,只有極少一部分會從南北極滲漏進來。

這時地球的第二層鎧甲~大氣就開始發揮阻擋作用,大氣粒子在與太陽風高能粒子的拼搏中,迸發出絢麗的極光。

但這種搏鬥是要付出代價的,大氣電離層、臭氧層會受到一定破壞,由此影響無線電波通訊,過濾陽光紫外線的能力減弱,給生物造成傷害。

尤其是遇到太陽某些特殊爆發時,太陽風破壞力極大。

如上世紀的1959年7月15日,天文臺觀測到太陽突然噴發了一股巨大火焰,7月21日,這個後果就來到了地球,強大的太陽風甚至使地球轉動減慢了0.85毫秒!

這一天,全球多處發生地震,環球通訊突然中斷,很多依靠指南針和無線電導航的飛機、輪船都突然變得「又瞎又聾」,可見太陽風之威力。

因此時空通訊過去文章中常說,憑著現在人類的文明水平,太陽打個噴嚏,我們就吃不了兜著走。

看到一些無知無畏者常在網絡忘乎所以大言不慚的貶損科學以及科學家們,好像自己能夠主宰宇宙了,令人不齒。

人類文明程度尚在0.73級狀態,在文明程度沒有達到二級之前,太陽隨時有個傷風感冒都可以滅掉人類。

而要達到一級文明人類還需要奮鬥200年,要達到二級文明還需要奮鬥5000年。

這還是在和平正常狀態下,還不要出現太多的災難,還要恢復和保護環境,否則人類可能很難度過現在的發展瓶頸,到達一級文明。

這次新冠病毒肆虐雖不能確定是不是大自然給人類的警示或者報復,但我們從中可以看到人類的弱小。

讓我們每個人都從自己做起,改變自己,讓自己變得更友好一點,更環保低碳一點,既是拯救自己,也是拯救我們的後代。

讓我們共勉。

感謝閱讀,歡迎討論。

時空通訊原創版權,侵權抄襲是不道德的行為,敬請理解合作。

相關焦點

  • 太陽風把地球氧氣「吹到」月球
    日本一項最新研究發現,太陽風竟把地球氧氣「吹到」了距離地球約38萬公裡的月球。雖然此前已有研究稱地球「漏氣」,但這是首次發現地球氧氣到達月球。
  • 太陽風「吹」掉了火星「外衣」
    當太陽風擊中火星時,火星大氣損失的速率會提高10%-20%全球性的偶極磁場保護了地球的大氣  NASA本月6日又公布在火星探索方面的一個重大發現:馬文探測器發現了火星大氣在太陽風轟擊下散失的證據。  科學家們曾經以為,火星大氣的稀薄的部分原因,是因為其中的二氧化碳退縮在了火星土壤中。
  • 什麼叫做太陽風?
    太陽風將等離子體和太陽顆粒流入太空。雖然風是恆定的,但它的性質卻不是。導致此流的原因是什麼,它如何影響地球?風之星日冕外層 的日冕溫度高達200萬華氏度(110萬攝氏度)。影響地球隨著風離開太陽,它帶有帶電粒子和磁雲。從各個方向發射,一些太陽風不斷地震動我們的星球,有趣的效果。如果太陽風攜帶的物質到達行星表面,其輻射會對可能存在的任何生命造成嚴重破壞。地球的磁場作為一個盾牌,重新定向行星周圍的物質,使其流過它。
  • 缺乏磁場保護,火星大氣層被太陽風「吹跑」,地球會不會也這樣?
    這樣來看火星根本就不適宜人類繼續生存,如果想要真正的移民火星,除非將來火星發生翻天覆地的變化,不過事實上就在地球和火星誕生之初,二者曾經有過相似的情況,那時候的火星也和地球一樣擁有厚厚的大氣層,而且那時候的地球中大氣層二氧化碳的含量都很高,但是後來地球磁場形成強烈的保護下,大氣層可以免受太陽風的幹擾,基本的穩定在地球的表面上,而火星卻沒有受到這樣的保護
  • 太陽風
    太陽風太陽風指的是從太陽大氣最外層的日冕,向空間持續拋射出來的物質粒子流很早以前,人們看到彗星的尾巴老是背著太陽,猜想這大概是從太陽「吹」出來的某種物質造成的。1958年,通過人造衛星上的粒子探測器,探測到了太陽上有微粒流發出。美國科學家帕克給它取名為「太陽風」。這種微粒流是從日冕的冕洞中噴射出來的。 太陽風有兩種。一種持續不斷地輻射出來,速度較小,在飛到地球附近時,平均速度約為每秒450千米;粒子含量也比較少,每立方釐米含質子數為1~10個。
  • 地球磁場是一個無情的太陽風粉碎機器
    英裡(108000公裡/小時)的速度移動時,地球磁場將太陽風(太陽噴射出持續的等離子粒子流)推到一邊,就像高速行駛的汽艇船頭把水推開一樣。長期以來,研究人員一直懷疑,我們應該感謝這次弓形震波,因為它將灼熱的太陽風減弱為我們在地球上感受到的微風,但並不知道這是如何發生的。現在發表在《物理評論快報》雜誌上的一篇新論文給這個難題增加了幾十億個電子大小的碎片。地球的磁場穿過強烈的太陽風,就像一艘船在水中航行一樣。
  • 地球有磁場大護盾,能在幾萬公裡外保護地球免受太陽風的破壞
    沒有磁場,有大氣就不能生存了嗎?下面我們就來說下磁場的重要性。以我們太陽係為例,太陽是太陽系的一顆巨大的恆星,所有的星球都要圍著它轉,太陽內部強大的核聚變時不時向外釋放能量的時候,太陽表面就會發生耀斑,這種耀斑爆發的同時,會從太陽內部吹出大量的太陽風,太陽風屬於恆星風,太陽風是帶電的氫離子,它以每秒350到1000公裡的速度 向太陽系四散,這種速度是地球上最快風的10000倍以上。
  • 太陽活動之太陽風
    太陽風是一種連續存在,來自太陽並以200-800km/s的速度運動的等離子體流這種物質雖然與地球上的空氣不同,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——質子和電子等組成,但它們流動時所產生的效應與空氣流動十分相似,所以稱它為太陽風。當然,太陽風的密度與地球上的風的密度相比,是非常非常稀薄而微不足道的,一般情況下,在地球附近的行星際空間中,每立方釐米有幾個到幾十個粒子。而地球上風的密度則為每立方釐米有2687億億個分子。
  • 科普:什麼是太陽風?
    事實上,太陽風是從太陽上層大氣射出的超聲速等離子體帶電粒子流。強烈的磁暴會破壞地球上的衛星和電力系統,並產生美麗的極光。也許,最有力的證據就是彗星在接近太陽時的「長尾巴」。彗星的塵埃粒子會被風颳走。太陽風:起源,特點它來自太陽的上層大氣,稱為日冕。在這個區域,溫度超過100萬開爾文,而且粒子的能量電荷超過1千電子伏特。實際上有兩種太陽風形式:緩慢(低速)和快速(高速)。這種差異可以在彗星上看到,如果仔細觀察彗星的圖像,你會發現它們通常有兩條尾巴,其中一個是直的,另一個是彎曲的。
  • 太陽風竟然對地球有這樣的傷害!
    科學家門已經具有更高端的儀器,再次發現太陽發光的現象        我們平時經常會聽到老師講什麼太陽風、太陽黑子、太陽風暴以及太陽的閃光,那麼我們真的了解了嗎?        即使不能進入到地球但是在外太空也會對地球的一些通訊等造成故障,當然這個太陽風要是在古代形成是毫不影響人類的。
  • 太陽風與地球的親密接觸:你能從英國看到北極光嗎?
    北極光,或稱北極光,將夜空塗成綠色、藍色和紫色,但你能從蘇格蘭看到英國的北極光嗎? 當太陽風攜帶的帶電粒子猛烈撞擊地球時,大氣中的氮和氧分子會被激發。被激發的粒子跳躍到不同的能量水平,在這個過程中釋放出各種顏色的彩光。在北半球,閃爍的燈光通常被稱為北極光,南極光則是南半球的對應物。
  • 太陽風是什麼?
    是什麼導致了產生這些「風」?,它又是如何影響地球的?日冕是太陽的外層,溫度高達華氏2百萬度(110萬攝氏度)。在這個水平上,太陽的引力無法控制住快速移動的粒子,而從恆星中流走。太陽活動周期為11年,太陽黑子數、輻射水平和噴射物質隨時間變化。這些變化影響太陽風的性質,包括它的磁場、速度、溫度和密度。根據太陽的位置和旋轉速度,風力也有所不同。
  • 太陽風對地球有什麼危害
    我們經常聽老師講什麼是太陽風、太陽黑子、太陽風和太陽耀斑,這樣我們才真正了解這個問題的根源?我們必須從十九世紀開始,一位英國天文學家在觀測太陽黑子時,突然發現在太陽表面出現了閃光,可能有5個點的長度,當時科學家們並不認為它會是爆炸或物質運動,而是說宇宙在隕石碰撞中發生了太陽。
  • 比預期熱10倍,到達地球的太陽風異常炎熱,或就是它導致全球變暖
    平時生活中大家都感受過,吹風機吹出的熱風會隨著距離的增大而變涼,而罐裝防曬霜噴出的噴霧也涼颼颼的,這是氣體或等離子會隨著膨脹而冷卻的直觀案例。太陽吹出的太陽風也不例外,按照「氣體膨脹製冷」的原理,太陽風的溫度應該會在星際空間中快速衰減,但是全新的研究結果表明,太陽風的溫度衰減速度並沒有預測的這麼快。
  • NASA 最新研究:火星大氣層的流失可能肇因於強烈的太陽風
    然而,最新的研究認為,火星微弱的磁層(magnetosphere)及以每小時100 萬英裡(約每小時160 萬公裡)的速度向外吹的太陽風(solar wind)之間的磁互動才是將火星的大氣層趕走的原因。
  • 太陽風每年吹跑地球10萬噸大氣,幾億年後,地球會變成火星嗎?
    我們的大氣層每時每刻都在被太陽風侵擾,每年都會損失10萬噸左右的大氣。長此以往,會不會在未來的某一天,地球的大氣層消失殆盡呢?到時候我們人類又將何去何從?地球是一個巖石星球,在它的外圍包裹著一層約100千米厚的大氣層。可不要小看了大氣層,正是有了它才有了地球上成千上萬的物種。我們的生存需要穩定的環境,恆定的溫度,還需要躲避宇宙射線的侵害。
  • 捕捉太陽風和地球磁層的「攻防」全景
    捕捉太陽風和地球磁層的「攻防」全景  本報記者 唐 婷  天聞頻道  太陽無時無刻不在影響著太陽系天體。美國國家航空航天局(NASA)的科學家們一直使用望遠鏡對木星兩極的極光進行觀測。近日,他們發表論文稱,太陽風對木星兩極加熱的程度超過預期,太陽風對木星的影響是「空間天氣的極端例子」。
  • 太陽風會摧毀我們的星球嗎?
    這股被稱為太陽風的不間斷的等離子體流,或稱帶電氣體,已經向地球噴發40多億年了。多虧了我們星球的磁場,它大部分都偏離了軌道。但是如果你往北走足夠遠,你就會發現例外。費爾班克斯阿拉斯加州大學的空間物理學家馬克·康德說:「地球磁場保護了地球上的大部分地區不被太陽風侵蝕。但是在兩極附近正中區域,我們的磁場變成了一個漏鬥,在那裡太陽風可以一直到達大氣層。」
  • 太陽風每年吹走10萬噸大氣,幾萬年後,地球會變成第二個火星?
    筆者-小文大氣層又名為大氣圈,這是一層厚度大概在一千千米以上的,因為重力關係而圍繞在地球上方的混合氣體。大氣層沒有明顯的界限,但其內部卻可以分為對流層、平流層以及中間層和暖層等部分,這層地球最外圍的氣體包裹著陸地和海洋,同時為地面上活躍的生命提供安全保障。
  • 科普文,太陽風,地磁,極光,無線電
    這些物質叫太陽風,吹向地球的太陽風每年會帶走六萬噸大氣。帶電粒子受地球磁場作用發生偏轉,避開地球。地球上的無線電通信和收音機使用因為磁場的保護