太阳风与空间天气

正太阳每天东升西落,为地球上的人们带来了赖以生存的光和热。而在太空之中,太阳也以另一种方式影响着我们的地球。一种被称作"太阳风"的高速等离子体流时刻从太阳上涌出,并向太阳系的深处奔去。当它到达地球附近时,会与地球的磁场发生作用。强烈的太阳风暴会引起地球磁场的剧烈变化,诱发地磁暴的产生。在人类活动尚不依赖高技术系统的时代,地磁暴除了会让更多地方的人们有机会一睹美丽的极光外,并不会造成严重的后果。而现如今,严重的太阳风     

揭秘木星的磁场

太阳系中磁场最大的行星是哪一个?众所周知磁场是看不见的,在太阳系中,仅仅有6个行星有磁场,它们分别是水星、地球、木星、土星、天王星和海王星。在这6个行星中,木星的磁场是最大和最强的,其赤道附近的磁场密度为4高斯,比地球磁场大10倍。木星的磁气圈也大得惊人,它的范围甚至超过了木星的环系,半径约为640万千米,可以装数千个太阳。类似地球磁气圈上的效应,太阳风也将木星的磁气圈吹出一个长     

艰难的探寻

人类寻找地外行星进而发现地外生命的愿望 ,在１９９９年４月 ,终于有了一点眉目。美国天文学家报告说 ,他们首次发现了已具雏形的外太阳系 ,有３颗行星正围绕类似太阳的恒星旋转。该外太阳系离地球约有４４光年远。不要把这３颗行星想像成与木星一般巨大且无生命踪迹的气体状行星 ,它们的环境状况类似于我们地球。自１９９５年以来 ,天文学家已发现了大约２０颗木星般大的地外行星 ,除了我们太阳系有９颗行星绕太阳旋转外 ,我们还未发现任何恒星有一颗以上的行星绕其旋转的。该外太阳系的第一颗行星 ,是于１９９６年被天文学家间接探测到的…     

太阳风粒子速度分布不对称性的产生机制

1引言太阳风中由于磁场的作用,在垂直磁场平面内质子做回旋运动．通常在此平面的质子速度分布函数是旋转对称的．实际观测中,虽然大部分由测量值内插得到的速度分布是旋转对称的,但少数是不对称的．产生这种不对称性的原因还不清楚．文献川提出o粒子与间断面相互作用可产生非回族对称分布．由于这种非旋转对称的速度分布应是不稳定的,因而会很快弛豫到了旋转对称的分布．很难解释非对称的分布可经常被观测到的事实．我们认为这种非对称分布的观测结果并不一定是真实的非回旋对称的分布函数产生的而可能是由于太阳风等离子体小尺度的不均…     

几种材料的磁层亚暴环模试验

<正> 一、引言星际空间存在运动着的带电粒子。当太阳风粒子到达地球磁层顶且随着太阳风粒子而来的星际磁场,指向地磁南极时,太阳风中的感应电流产生的附加场使地磁场发生畸变。迎着太阳的一面较为扁平,而背着太阳的一面形成一个很长的磁尾。在磁尾区,太阳风粒子的注入(它们的能量为几十电子伏到几千电子伏)引起了高能粒子的大量增加。这些高能粒子在     

点亮宇宙的恒星

<正>太阳离地球多远?宇宙中有许多恒星,太阳是离地球最近的一颗恒星,距离地球的距离约为1.5亿千米。假如太阳以每秒299792千米的速度飞向地球,大约需要8分钟就可以到达地球。众所周知,太阳是一个巨大的光球,它位于我们太阳系的中心,也是太阳系唯一的一颗恒星。地球和太阳系中的其他行星都围绕着太阳运转,还有一些小行星和彗星也围绕太阳运行。     

太阳系形成的设想

设想太阳系形成之初，在直径 0. 01光年的范围内是一团高温的太阳云气体尘埃，其密度为 15克／立方厘米。由于冷却和万有引力的作用，在这团太阳云气体尘埃边缘的物质逐渐向中心运动，并同时产生向中心的旋转力。 　根据地球自转的科里奥利效应，在地球南半球的大气环流的旋转方向是逆时针的，在北半球是顺时针的，因此金星和天王星及其卫星也是在太阳的另一面形成的。它们的自转方向和太阳系的其他的行星的自转方向相反。但是鉴于太阳系中旋转方向相反的行星的质量只占极小部分，所以原始太阳星云一定不是球形的，而是一个类似伞面的状态。…     

膨胀磁场和太阳风粒子相互作用三维数值模拟

采用三维模型,使用混合网格质点法HPIC(Hybrid Particle-in-Cell)对膨胀的磁场和太阳风相互作用过程进行数值模拟.研究了线圈产生的偶极子磁场在注入等离子体后和太阳风粒子的相互作用过程,并对以不同速度入射的等离子体引起的太阳风粒子的变化和磁场变化进行了比较.研究结果表明,偶极子磁场和太阳风作用时会产生弓形激波,此时磁压等于太阳风粒子的动压,当向线圈产生的偶极子磁场中注入高能等离子体时引起磁场膨胀,膨胀的磁场将会排斥太阳风粒子向外运动,从而引起弓形激波的变化,增大与太阳风相互作用的面积,并且粒子入射速度越大,磁场膨胀越明显,与太阳风相互作用愈强.      

太阳系内的小行星

１９９９年８月１８日 ,这个被称之为“世界末日”的日子已平安度过 ,“十字大连星”说法不攻自破。据说这种“理论”出自某科学家之口 ,他过高地估计了行星对地球的引力作用 ,认为行星在地球四周形成十字架的时候 ,便是毁灭地球的时刻。其实 ,其引力简直微不足道 ,还不及月球对地球潮汐的作用大。那么 ,太空中的小行星究竟处在什么状况呢？为什么动不动就传出骇人听闻的消息？这要从太阳系内的行星说起。目前 ,人们公认太阳系内有九大行星 ,除此之外还有约５万颗小行星。与九大行星的卫星不同 ,它们也都围绕太阳旋转 ,且直径大小不一 ,其中…     

磁层顶低混杂漂移不稳定性及等离子体幔、磁层对流的形成机制

磁层顶低混杂漂移不稳定性的理论和观测使我们可以提出一个新的磁层对流驱动模式,为了解释磁层对流的形成、磁层顶厚度等一系列磁层现象,已经提出了三种磁层模式,Dunge提出互联模式,认为行星际磁场磁力线与地磁场磁力线在磁层顶前部相互联接起来,磁层顶为一旋转间断面,太阳风粒子可直接通过磁层顶进入磁层内,虽然这一     

登上飞抵冥王星的快车

太阳系的边缘有一颗奇异的小行星———冥王星。它绕太阳旋转１周需要２４８年 ,并且与其最近的邻行星互相陪伴地连动着。它同地球有着许多相同之处 ,它的起源或许恰好解释了我们的地球是怎样逐步形成了适合生命的演化条件的。然而 ,我们对这颗最外层行星却知之甚少。实际上 ,它也许完全不是一颗行星 ,可能仅仅是很久以前从太阳系中抛出的彗星带来的一个孤独幸存者。当航天器光顾了太阳系其他行星时 ,却从未飞抵过冥王星 ,这可能将随着新的宇航黄金时代的开始而变化。预计１９９９年美国航空航天局（ＮＡＳＡ）将邀请科学家精心设计两个航天…     

天有双“日”

１９９９年４月１５日将成为天文史上值得纪念的一天。美国旧金山州立大学的科学家在这一天宣布，他们第一个发现太阳系以外的一颗恒星，有多个行星围绕其运转。这是人类首次获得直接证据，证明太阳系在宇宙不是“孤家寡人”。参与此次研究的黛布拉·费希尔说：此次发现表明，银河系２０００亿颗恒星中可能有不少会有多颗行星。曾几何时，人类把地球封为宇宙的中心，认为其他天体都在绕着地球转。后来哥白尼、伽利略发现地球绕着太阳旋转，于是提出太阳中心说。但现在一般人都知道，太阳也并不是宇宙的中心。中国民间传说中的“好汉”阿凡提…     

地磁反转：千年危机

从中国发明指南针以来，人们就已经知道地球存在着南对这个磁场的存在习以为常，很少有人对此现象的本质做深入的研究。大约在20世纪50年代末，人们发现地球的磁场可以把太阳风“压”在一个水滴形的区域中，称为磁层。地球的巨大磁场从此开始引起许多人的注意。     

ICME期间磁暴的太阳风参数和极光沉降能量

基于1995-2004年ICME驱动的强烈磁暴(SA型)、强磁暴(SB型)和延迟型主相暴(SC型)三种磁暴类型,对1AU处太阳风动压、太阳风速度、行星际磁场、EK-L电场以及极光沉降能量进行时序叠加分析,并分别与-vBz耦合函数和Newell耦合函数进行对比.结果表明,三种磁暴在ICME到达前期的太阳风动压较稳定,背景太阳风、极光沉降能量、行星际磁场和磁层存在相对平静期. ICME到达前期SA型磁暴的背景太阳风速度、行星际磁场南向分量以及极光沉降能量的均值高于另外两种磁暴类型,这说明大型日冕物质抛射在ICME到达前就对行星际磁场、背景太阳风和HP产生了影响.磁暴急始后,SC型磁暴的EK-L电场斜率小,峰值延后且行星际磁场北向分量增强,这些都是磁暴主相延迟的表现,极光沉降能量随着行星际磁场转为南向而增加.     

越界寻觅

飞碟不时访问地球的今天,人类寻找地外文明的努力,仍未摆脱传统观念的束缚.人们往往持这种看法:恒星一定像太阳,行星一定像地球,除了这种星系构造,就不会有地外文明存在的可能.美国天文学家发现了一个类似太阳系的恒星系,由于它的“太阳”是一颗发出高能辐射的脉冲星,它被看成是不可能有生命存在的星系.事情也许恰恰相反.     

一个月诞生月球

迄今为止，关于月球的形成原因，有许多假说，但最主要的假说只有4种：第一种是认为月球是地球的一部分物质形成的“母子说”；第二种是“捕获说”，这种说法认为，月球是太阳系内某处形成的某种天体在接近地球时，被地球的引力所捕获形成的；第三种是“兄弟说”，这种说法认为，地球和月球几乎于同时在太阳系中形成；第四种说法是大碰撞说。这种说法认为，月球是地球遭到火星大小的天体碰撞后，四散的碎片最终形成了的。     

“哈勃”眼中的木星和土星极光

最近,“哈勃”太空望远镜上新安装的影像分光仪(STIS)发挥其高度解像力捕捉到了木星和土星两极的壮丽极光。 众所周知,地球极光是由太阳吹向地球的太阳风     

太阳风状态参数的变化对地球磁鞘中磁场起伏特性的影响

本文利用MHD激波跳跃条件的精确解,具体讨论了行星际背景太阳风状态参数Alfvén马赫数M₁、等离子体β₁参数和磁场角θ₁的变化对地球磁鞘区中磁场起伏特性及其分布的影响.主要结果是:马赫数M₁的变化主要控制磁场起伏特性:放大倍数、相对起伏和各向异性程度的水准高低.磁场角θ₁的变化控制磁场起伏的空间分布特性.等离子体β₁参数的变化,不引起磁场起伏特性的明显变化(对于实际经常发生的情况M₁ 8而言).M₁、θ₁是强控制参数,而β₁是弱控制参数;磁鞘区磁场起伏对太阳风状态参数的变化响应呈现明显的晨-昏不对称性(行星际磁场位于黄道面时),响应主要发生在晨侧.晨侧的磁场起伏(或湍动)相当活跃,而昏侧相当稳定;磁鞘中不同地点磁场起伏特性对太阳风状态参数M₁、β₁的变化响应有大致相同的形式,而对其磁场角度θ₁的变化却有迥然不同的形式.      

寻找类地行星

２０世纪最后１０年，天文学界最热门的话题之一便是寻找地外文明。天文学家和生物学家一致认为，如果地外文明存在的话，“外星人”居住的环境应该和我们生活的地球大致相同。也就是说，要努力在外太阳系找到一颗“类地行星”。１９９５年，天文学家首次在飞马座发现一个“类太阳”（飞马５１），并且发现围绕这个“太阳”旋转的有一些行星，其中一颗（飞马５１ｂ）似乎是一颗“类地行星”。这一发现吸引了全世界科学家的注意，有人宣称“寻找地外文明将是下个世纪天文学界的头等大事”，是“下个世纪的带头学科”。为达到此目的，全世界科…     

史汪彗星的彗尾

史汪彗星彗尾里的纹纹路是怎么产生的?2006年11月,史汪彗星意外增亮到肉眼可见的程度,而离子尾也出现了幽灵般变幻的细部构造.离子尾是由太阳紫外线游离的体所构成,并在太阳风的推送下离开太阳.太阳风本身就具有很强的结构性,并深受太阳变幻莫测的磁场的挟制.