40年前，即1964年，英國著名科幻作家阿瑟·克拉克發(fā)表了一篇杰作《太陽帆船》，公開提出利用太陽光子流形成的太陽風(fēng)揚帆碧空，實現(xiàn)星際航行。這個設(shè)想很有“刺激性”，很鼓舞人。1994年11月2日，美國航天航空局為此專門發(fā)射了一艘無人駕駛的宇宙飛船，耗資兩億美元，用來對太陽風(fēng)進(jìn)行為期3年以上的觀測研究。

那么，什么是太陽風(fēng)呢?為什么要耗巨資來觀測研究它呢?

所謂“太陽風(fēng)”，指的就是從太陽日冕層中發(fā)出的強大的高速運動的帶電粒子流。根據(jù)天文學(xué)家的觀測研究，太陽是由太陽核、對流層、光球?qū)印⑸驅(qū)雍腿彰釋庸餐M成的。日冕層是太陽大氣的最外層，由稀薄的等離子體組成，粒子密度為每立方厘米1000萬至10000萬個，溫度約為15000攝氏度。由于太陽溫度極高，引起日冕連續(xù)不斷地向外膨脹，驅(qū)使這些由低能電子和質(zhì)子組成的等離子體不停地向行星際空間運動。這些帶電粒子運動的速度達(dá)到每秒350公里以上，最高每秒達(dá)1000公里。盡管太陽的引力比地球的引力要大28倍，但這樣高速的粒子流仍有一部分要沖脫太陽的引力，像陣陣狂風(fēng)那樣不停地“吹”向行星際空間，所以被人們形象地稱之為“太陽風(fēng)”。

太陽風(fēng)是1958年由人造地球衛(wèi)星測得，并為美國科學(xué)家帕克等人首先發(fā)現(xiàn)的。1962年，從“水手2號”飛船獲得的資料中進(jìn)一步證實了“太陽風(fēng)”的存在。

根據(jù)科學(xué)家對太陽風(fēng)的基本特征的了解，現(xiàn)已查明：太陽風(fēng)的風(fēng)源來自“冕洞”。“冕洞”是日冕表面溫度和密度都較低的部分，在X光射線和紫外線下看起來比周圍地帶要暗，就像是一個個的黑洞，不間斷地出現(xiàn)在太陽“兩極”地區(qū)。隨著太陽旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的冕洞，如同草地上澆水的水龍頭，把太陽內(nèi)部爆發(fā)產(chǎn)生的“高速等離子流”拋向太空。由于太陽自轉(zhuǎn)會合周期是27天，因此，每隔27天，源于冕洞的“太陽風(fēng)”就會“掃過”或“吹向”地球一次。

“太陽風(fēng)”從太陽“吹”向地球，一般只需要5至6天的時間。它一直可以“吹送”到冥王星軌道以外“日冥距離”(約合50個天文單位，即50×1.49億公里)的4倍處，才被星際氣體所制止。

強勁的太陽風(fēng)“吹”向地球的時候，會對地球產(chǎn)生一系列的影響：

1.引起地球磁場的變化。強大的太陽風(fēng)能夠破壞原來條形磁鐵式的磁場，將它壓扁而不對稱，形成一個固定的區(qū)域——磁層。磁層的外形像一只頭朝太陽的“蟬”，“尾部”拖得很長很長。

2.太陽風(fēng)的帶電粒子流可以激發(fā)地球上南北極及其附近上空的空氣分子和原子。這些微粒受激后，能發(fā)出多種形態(tài)的極光。巨大的沖擊還能強烈地扭曲磁場，產(chǎn)生被稱為“殺手”的電子湍流。這種電子湍流不但能鉆進(jìn)衛(wèi)星內(nèi)部造成永久性破壞，還能切斷變電器及電力傳送設(shè)施，造成地面電力系統(tǒng)全面崩潰。太陽風(fēng)的帶電粒子流還會使地球上空電離層受到干擾，引起磁爆，給無線電短波通訊、電視、航空和航海事業(yè)帶來不利影響。

3.引發(fā)磁層亞暴。在磁層亞暴期間，距離地球表面36000公里的高空處可能會產(chǎn)生強烈的真空放電和高壓電弧,給同步軌道上的衛(wèi)星帶來災(zāi)難，甚至導(dǎo)致衛(wèi)星殞滅。1998年5月發(fā)生的一次太陽風(fēng)使美國發(fā)射的一顆通訊衛(wèi)星失靈，導(dǎo)致美國4000萬個尋呼用戶無法收到信息。

此外，太陽風(fēng)對地球上的天氣和氣候的異常也有一定的影響。

對當(dāng)代天體物理學(xué)來說，太陽風(fēng)的研究是一個意義深遠(yuǎn)的重要課題，其中有不少新的內(nèi)容需要人們進(jìn)一步探索。我們深信，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展，在太陽風(fēng)的研究上，5年、10年、15年以后，一定能獲得突破性的成就!