书城科普读物新课程百科知识——物理小故事
33522700000009

第9章 太阳帆船

提起帆船,大家肯定都不陌生。李白笔下“长风破浪会有时,直挂云帆济沧海”,此情此景,历来令人心驰神往。

但太阳帆船又是一种什么船呢?几十年前,英国着名科幻作家阿瑟·克拉克发表了一篇杰作《太阳帆船》。

小说一发表,立即轰动了整个西方世界,甚至连那些一向自命为“治学严谨”的科学家都深感兴趣。这是为什么呢?

因为作者写的虽是科幻作品,但他提出了一个大胆的设想:到宇宙空间去,利用太阳风来进行帆船竞赛。它给人极大启示。美国由此设立机构,组织班子对“利用太阳风”进行专题探索。

那么,什么是太阳风呢?太阳风就是从太阳的日冕层——太阳大气的最外层中发出强大高速运动的带电粒子流。

作为太阳的最外一层大气,日冕的温度比太阳光部分(太阳最里一层大气)约高300倍左右。在这样高的温度下,日冕中的质子和电子,会由于日冕膨胀而向外运动。这些带电的粒子,运动速度每秒达350公里以上,最高每秒可达1000公里,尽管太阳的引力比地球的引力大28倍,但这样高速的粒子流,仍有一部分要冲脱太阳的引力,像阵阵狂风不断地“吹”向行星空间,所以被称为“太阳风”。

一般,只要5-6天时间它就能“吹”到地球。它一直可以送到冥王星轨道以外日冥距离的4倍处才被星际气体所制止。地球受太阳风的影响有以下几个方面:

太阳风能够引起地球磁场的变化。强大的太阳风,能够破坏原来条形磁铁式的磁力线所组成的磁场,将它压扁而不对称,形成一个固定的区域——磁层。磁层像一只头朝太阳的“蝉”,“尾巴”拖得很长。

太阳风的带电粒子流,可以激发地球上南北极及其附近地区上空的空气分子或原子(称为“微粒”)。这些微粒受激后能发出多种形态的极光。

带电粒子还会使地球上电离层受到干扰,也会引起磁暴,给短波通讯、电视、航空、航海事业带来影响。此外,太阳风对地球上的天气和气候的异常也有一定的影响。

对于太阳风的研究,是当代天体物理学上的一个意义深远的重要课题,其中有不少新的内容,需要人们作进一步的探索。