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太阳风如此猛烈,悬浮太空的地球为何没被吹跑?

太阳风如此猛烈,悬浮太空的地球为何没被吹跑?摘要: 为了弄清楚这个问题,我们先来了解一下太阳风到底是个啥玩意。结论:太阳风连一只蚂蚁也吹不走,更无法撼动地球;但太阳风中有高能射线,对地球生物有危害,地磁是地球人类及其生物的保护神。...

我们常常看到一些科学文章,描述太阳风的厉害。

因此部分人产生了顾虑,鉴于太阳风具有相当强大的力量,而地球悬浮在宇宙空间之中,没有其他星体可以依靠,是否有可能因此被刮离原有轨道呢?

为了弄清楚这个问题,我们先来了解一下太阳风到底是个啥玩意。

地球绕太阳转动态图_太阳风对地球的影响_太阳风为什么不会把地球吹走

所谓太阳风就是恒星风,只不过用在太阳身上,就叫太阳风。

恒星是一团巨大的等离子体,核心处核聚变产生巨大能量,恒星持续向外界释放能量,恒星风也是能量的一种表现。

恒星向外排放等离子体,这些是带电粒子流,源自其外部大气层,太阳向外排放等离子体,这些也是带电粒子流,源自其表层大气。

太阳风移动极快,每秒可跨越200至800千米,多数情况下速度稳定在500千米每秒。这种风由极其微小的物质构成,其体积远小于地球大气中的分子,并非完整的原子,而是由电子和质子这两种基本粒子组成。

它们流动起来与地球空气分子风比较相像,因此就被叫做太阳风。

形容它们迅猛,在于它们奔涌的速率极为骇人,每秒500千米意味着什么?倘若出现在地球上,便是彻底的毁灭。

让我们考察一下地球某些物体行进速率,同每秒五百分之一千米恒星流之间的差异:

十二级飓风的最大风力达到每秒37米,相当于太阳风速度的百万分之一百三十五万一千三百四十倍;而极为罕见的十八级超级风暴,其每秒风速超过61.2米,即便达到每秒七十米,也仅是太阳风速度的八万一千七百倍。

AK47子弹飞离枪口时每小时达144公里,仅相当于太阳风速度的八千分之一;常规导弹飞行速率不超过每小时36000公里,为太阳风速度的两千分之一;顶尖的洲际导弹和近地航天器每小时能飞38400公里,大约是太阳风速度的七十一份之一。

如今可以领会到太阳风的狂暴了,哪怕有沙砾袭来,也能摧毁任何坚固的防御工事。

好在日冕气流中不含有尘埃,不仅如此,就连一丝分子成分也全然不存在。

太阳风虽然速度快,但太稀薄了。

地球的气流强劲,源于其大气层分子数量众多,单位体积内含有两千六百八十七万亿个微粒,每秒几十米的狂风因此声势浩大,能够摧毁一切阻挡物。

倘若每秒刮起千米级别的狂风,地球将变得寸草不生,彻底沦为荒芜的星球。

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太阳风的密度稀薄到什么程度呢?

在距离地球不远的星际区域,每立方分米中仅含有数个至数十个微粒,其稀薄程度远超地球对流层大气的密度,相差的量级高达百亿亿倍。

所以那些极其微小的物质,即便撞击到物体上,也几乎不会造成影响。我们的航天器能够毫无阻碍地前行,期间遭遇了众多来自太阳的微粒,却没有任何问题。

若以测温工具探究太阳风中的高能粒子,其温度无法被感知,测温结果将呈现零下二百摄氏度。

在地球周边,太阳风施加的力道极小,具体数值为每平方米承受一至六纳牛顿。

那就是每平米承受着0.000000001到0.000000006牛每平方的拉力。

设想一下,用个比方来说,鸡蛋那么大的劲,散落在巨型都市的上空,像是把鸡蛋压成一片几十公里宽的饼,再把它铺平,让每平方寸都承受着那股力。

然而,没有哪个人有能力,将一枚蛋煎制出长达数十里的一个薄饼来。不过,由此我们能够明白,太阳风的效力实在是过于微弱了。

地球在宇宙中漂荡,是否显得更加无力,只需轻微一拨就能移动了呢?

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此刻我们开始探究地球为何能在太空中稳定悬浮,始终以恰当距离环绕太阳公转,却不会向任何垂直或水平方向坠落。

首先要说明,宇宙中不存在方位的区分,因此地球上无法感知方位的指引,它感到困惑,因而无法自由坠落。

这当然只是戏言,实际上宇宙中所有天体都受制于万有引力法则。太阳作为太阳系中最为核心的星体,其强大的引力场支配着整个系统的其他成员。

地球当然也不例外,所以说地球要掉下去,只能往太阳身上掉。

这或许会扭转部分人的观念,他们目睹太阳高悬空中,地球怎能向下坠落呢?对此无需赘述,毕竟缺乏基本常识的人阅读此类文字并无益处。早先也曾提及过类似话题,但在此不再延伸。

地球之所以能够维持在宇宙空间中并非独立存在,而是持续受到太阳引力的作用,被其牢牢吸引向自身靠近,为了不坠入太阳怀抱,地球不得不不停进行逃逸运动,由此构成了环绕太阳运行的路径轨迹。

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地球同太阳相隔大约一亿五千万里,地球这种级别的天体,同太阳级别的天体,运转起来每秒能达到大约三十公里的速度,这个速度就等于它绕行的速率。

环绕速度是什么意思呢?它指的是大天体对小天体的引力与小天体自身运动速度之间达成的一种稳定状态,既不会让小天体坠入大天体的引力中心,也无法使小天体完全脱离大天体的引力范围,这种速度就是维持这种动态平衡的关键。

地球围绕太阳运行,轨迹呈现弧形,并非真正圆弧状,实际上所有行星天体,其运行路径原本是直线且保持匀速,只是太阳的引力作用,使得它们不得不改变方向。

有人会疑惑,为何这颗行星的运行路径如此精准呢?它既无法摆脱太阳的吸引力,又不会被太阳强行捕获?

而且太阳系中的所有行星以及数量繁多的矮行星和小行星,都如此有秩序地运行,各自以适宜的速率围绕太阳公转?

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实际上,这种旋转速率是固有存在的,源于太阳系诞生之初及其演化过程,并在此期间得以延续。

宇宙信息曾反复提及,所有发光体皆由一大团氢氦气体云构成,该云因引力影响而凝聚,核心区域产生极高压力与温度,从而引发氢原子核融合反应,最终形成恒星。

星云收缩时会塑造出一个庞大的旋转结构,这个结构围绕核心天体运动,中心天体从中获取了绝大部分物质,例如太阳从星云里获取了将近全部质量的99.86%。

恒星在聚拢气体的阶段,围绕中心天体旋转的盘状物质,因为离心效应,其旋转中心区域形成了特定平面,这个平面就是环绕中心天体旋转的路径

太阳在充分吸收能量后,尚有0.14%的物质未被利用,这部分残余物质最终凝聚成了地球以及另外七大行星等宇宙中的天体,这些天体绝大部分沿着接近黄道面的轨道运行,并且继承了形成它们时的旋转动量。

宇宙中不存在摩擦力,那些行星便一直不停旋转至今。当然它们运行的路径并非固定不变,起初离太阳较近,后来慢慢远离,运行速率也相应减慢。

这个变化是非常缓慢的。

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太阳系诞生之初,太阳喷射的气流更为强劲,将部分密度小的物质驱散,这些物质便在距离更遥远的位置聚集成了天体。

所以,在太阳系的所有行星里,那些主要由气体组成的星球位置都比较靠后,位于较远的地方;与此同时,像地球这样的四颗密度较高的岩石行星则靠近中心区域。

此刻宇宙中极其稀薄,仅余重力施加影响,地球便永无止境地旋转着,何人能够使其偏离轨迹?

在太阳巨大的引力牵制力面前,太阳风什么都不是。

先前提到,太阳风运行速度十分迅猛,不过,凭借太阳风稀疏的力度,连一个小小的蚂蚁或者微不足道的细菌都难以被它移动。

因此地球面对太阳风强劲的冲击,毫无反应,依然按照自己的节奏稳定前行,速度既不加快也不减慢。

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然而地球对于太阳风的侵袭虽无大碍,但地球上的生命体却对此类现象相当敏感。太阳风所携带的高能带电粒子,一旦冲击地球,便会对生物构成威胁。

要抵御这种损害,需要归功于我们星球固有的保护层,那便是威力巨大的地磁场

地球磁场呈现偶极特性,能够在地球周围构成一个相对独立的磁场空间。

太阳风本质上是带电微粒的侵袭,当这些带电微粒触及磁场时,便会与之产生交感。

地球磁场如同守护星球门户的将领,披挂盔甲,遭遇带电微粒的冲击,便会生成一道弧形冲击波,以此抵挡太阳风的侵袭。

太阳风遭遇这层屏障阻挡时,无法继续前进,只能改变方向,从地球边缘区域飘向远处。

磁力场同太阳风彼此影响的原理在于,游动的带电微粒在磁力场里承受洛伦兹作用力,这种作用力促使微粒顺着磁力线行进,形成螺旋轨迹。

表达式为:F=q(E+VxB)

公式里,F代表磁力,q表示单个电荷的电量,E指电场强度,v是电荷运动的速度,B代表磁场强度。

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然而,尽管周全考虑,地球磁场的防护体系仍存在缺陷,集中体现在地磁场的南北两极区域,这些区域并非坚不可摧,反而显得较为脆弱,存在明显的防护缺口。

太阳风沿着地球磁场的力量轨迹旋转着远离,一些带电物质经过南北极区域,会从那里渗透进来,进入地球的磁场范围,与大气成分发生撞击,产生发光现象,这就是为什么南北极时常看到光彩夺目的极光景象。

研究结果表明,太阳风连一个小昆虫都难以移动,更不可能使地球产生动荡;然而太阳风里含有强大辐射,对地球上的生命体构成威胁,地球磁场是人类以及各种生物的守护者。

就是这样,欢迎讨论,感谢阅读。

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