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太阳风产生的原因与太阳风对地球的影响

爱思网 | http://www.i4i3.com | 天文地理 | 人气:955次 | 07-23
太阳风产生的原因与太阳风对地球的影响  

  爱因斯坦1915年计算显然没有包括太阳风的概念!

  讨论水星的进动,引入太阳风的概念意味之一是太阳每一百年对水星的引力至少减少3X10-12倍。
太阳风的密度与地球上的风的密度相比,是非常非常稀薄而微不足道的,一般情况下,在地球附近的行星际空间中,每立方厘米有几个到几十个粒子。而地球上风的密度则为每立方厘米有2687亿亿个分子。太阳风虽然十分稀薄,但它刮起来的猛烈劲,却远远胜过地球上的风。在地球上,12级台风的风速是每秒32.5米以上,而太阳风的风速,在地球附近却经常保持在每秒350~450千米,是地球风速的上万倍,最猛烈时可达每秒800千米以上。太阳风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。这种粒子流是从冕洞中喷射出来的,其主要成分是氢粒子和氦粒子。太阳风有两种:一种持续不断地辐射出来,速度较小,粒子含量也较少,被称为“持续太阳风”;另一种是在太阳活动时辐射出来,速度较大,粒子含量也较多,这种太阳风被称为“扰动太阳风”。扰动太阳风对地球的影响很大,当它抵达地球时,往往引起很大的磁暴与强烈的极光,同时也产生电离层骚扰。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。

  太阳风使彗星形成长长的向着反太阳方向延伸的彗尾。当人们欣赏美丽的彗尾的时候就可以想象太阳风的存在。在地球高纬区看到的多彩的极光现象,也是进入地球磁场的太阳风粒子经加速后在地球大气中沉降产生的。空间飞船的直接观测表明太阳风主要由质子和电子组成,但有少量氦核及微量重离子成分。据推测,在约100个天文单位(天文单位=日地平均距离=1.5×108公里)以外,太阳风将与起源于银河系的星际气体交界,太阳风的占据的空间范围称为“日球层”。研究太阳风的物理过程及其规律已成为空间物理学中一个新的学科分支-日球层物理学。

  引入太阳风的概念意味之二是太阳风对水星的外推!依据动量守恒定律mv=M v’。 m为水星所受到的太阳风作用,v为太阳风速度; M 为水星质量, v’为水星速度变化。

  水星公转轨道数值约为5790000Km,水星公转轨道扁率约为0.2056。水星半径约为2439Km。球面面积公式S=4Π .R.R。水星公转轨道球面面积约为421227.6x10 12Km2。水星面积约为4672114.5km2,两者之比为9.017x10 9。太阳质量约为1.99x10 33g,水星质量约为3.303x10 23g。考虑太阳系、银河系等均为平面结构的事实,可以假定太阳风主要散失在太阳赤道面。加之考虑水星公转轨道扁率、水星对太阳风的引力作用,对水星获得的太阳风物质予以增大,乘以系数100。则得100年水星获得的太阳风物质约为 3.32X10-20M⊙。 www.i4i3.com   

  地球处太阳风的最大速度约为900 Km/S。太阳表面物质的最小脱离速度约为624 Km/S。取水星处太阳风速度约为780 Km/S。

  将以上数值简单代入公式mv=M v’,可得每百年v’约为7.84X10-5m/S。

  太阳风引起的引力变化与外推作用之和对水星每百年 43”的进动相比不是可以忽略不计的!

  要知道水星公转周期约88地球日,水星每百年的运动100x4.14x360x60x60与每百年 43”的进动相比也是天文数字!

  当然,我开始考虑太阳风因素时,我曾设想做天体的“N体”计算。但随着时间的变化,我认识这是我目前无法做到的。

  将太阳风因素引入 水星进动 的“N体”计算是否会支持爱因斯坦理论?

  爱因斯坦1915年的水星进动计算很大程度上可以被认为是对牛顿方程进行系数调整以适应已知的43”! 因为水星进动 的“N体”精确计算的篇幅至少会是数以百万字的,而不会只是一个普通论文篇幅!

太阳风的相关影响

  太阳风虽然猛烈,却不会吹袭到地球上来。这是因为地球有着自己的保护伞——地球磁场。


地磁场把太阳风阻挡在地球之外。然而百密一疏,仍然会有少数漏网分子闯进来,尽管 它们仅是一小撮;但还是会给地球带来一系列破坏。它会干扰地球的磁场,使地球磁场的强度发生明显的变动;它还会影响地球的高层大气,破坏地球电离层的结构,使其丧失反射无线电波的能力,造成我们的无线电通信中断;它还会影响大气臭氧层的化学变化,并逐层往下传递,直到地球表面,使地球的气候发生反常的变化,甚至还会进一步影响到地壳,引起火山爆发和地震。例如,1959年7月15日,人们观测到太阳突然喷发出一股巨大的火焰 (它就是太阳风的风源)。几天后,7月21日,也就是这股猛烈的太阳风吹袭到地球近空时, 竟使地球的自转速度突然减慢了0.85毫秒,而这一天全球也发生多起地震;与此同时,地磁场也发生被称为“磁暴”的激烈扰动,环球通信突然中断,使一些靠指南针和无线电导航的飞机、船只一下子变成了“瞎子”和“聋子”……。


太阳风
太阳风对地球的影响,只是乘虚而入的漏网分子所为。由此可见,在无所阻拦的星际空间,太阳风的威力有多大了。

  在太阳风和外面的星际物质交汇的地方,会产生冲击波。1977年发射的“旅行者一号”探测器据说在2003年的时候碰上了这种冲击波。那个冲击波距离太阳大约128亿千米~180亿千米。 www.i4i3.com   

  太阳风对人类的影响:

  1.当太阳风掠过地球时,会使电磁场发生变化,引起地磁暴、电离层暴,并影响通讯,特别是短波通讯。

  2.对地面的电力网、管道和其它大型结构发送强大元(原?)电荷,影响输电、输油、输气管线系统的安全。

  3.对运行的卫星也会产生影响。

  4.一次太阳风的辐射量对一个人来说很容易达到多次的X线检查量。它还会引起人体免疫力的下降,很容易引起病变,也会使人情绪易波动,甚至车祸增多。

  5.会使气温增高。

  6.在南北极形成极光。
 

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