冕洞高速流

冕洞高速流，通常也被稱為太陽風高速流。由於日冕膨脹而形成的由太陽向外發出的充滿行星際空間的電漿流，即為太陽風。和地球上的風一樣，即使在太陽平靜時，太陽風也不是均勻分布的，而是有低速流和高速流之分。在太陽上，由冕洞發出的太陽風速度比較高，被稱為冕洞高速流。

基本介紹

• 中文名：冕洞高速流
• 外文名：Coronal hole high speed stream
• 又稱：太陽風高速流
• 平均特性：速度、方向、數密度、磁場等

高速流與冕洞的關係

由觀測發現，所有大的近赤道冕洞都是高速流的源。高速流中行星際磁場的極性與冕洞下面大尺度磁場的極性是一致的。但高速流與近赤道冕洞不是一一對應的。在沒有近赤道冕洞時，有時也有某些太陽風高速流發生。對於在地球赤道附近出現高速流太陽風這一現象，大的近赤道冕洞是充分不必要條件。太陽風速度的變化幅度與冕洞的尺度是直接相關的。太陽風高速流的發展與極區冕洞大範圍向赤道伸展相關，以700千米/秒的速度由具有開放（磁力線）結構的太陽極蓋區流出，當極區冕洞伸展到接近赤道面或其附近時在地球軌道附近才觀測到高速流。

太陽風高速流和低速流相互作用

高速流的行星際磁場特徵

太陽風高速流與行星際磁場位形分布有密切的關係，在黃道面上測量到的行星際磁場有一扇形結構，即在對應某一太陽經度範圍內行星際磁場方向指向太陽，而在另一些太陽經度範圍內磁場方向背離太陽，行星際磁場按其方向可分為幾個扇形瓣，有時為4個扇形瓣，有時為2個。扇形分布中磁場極性的改變發生在相鄰兩高速流之間，即每個扇形瓣包含一個高速流，或者說每個高速流對應一種主要的磁場極性。行星際磁場的這一分布每隔27天掃過地球一次，所以高速流也有27天的重現性。

冕洞高速流在地球處的平均特性

周期

高速流通常有27天的重現性，每個高速流可持續幾天或者更長時間。

成分

冕洞高速流主要由電子和質子組成，也有少量重離子，最主要的重離子是氦核。

速度

顧名思義，冕洞高速流，速度比較高。根據地球軌道附近太陽風觀測可知，高速流太陽風平均速度約為700千米/秒。

方向

在太陽大氣2-3Rs以內，由於磁場的控制，日冕電漿與太陽一起自轉，像剛體一樣。但外面的電漿不隨太陽一起自轉。太陽風在向外運動過程中僅僅是保持角動量守恆。當距離增大時，角動量下降很快，所以冕洞高速流的方向基本上是徑向的。

溫度

從溫度來看，高速流中質子溫度高於電子溫度。平均溫度大約為幾萬到幾十萬攝氏度。

數密度

高速流電漿數密度比低速流小，平均數密度約為3個/厘米³ 。

磁場

平均磁場約為6納特，即6×10^-9特。

冕洞高速流對地球的影響

當太陽風高速流和上游的低速流相遇時，高速流將擠壓前面的低速流，在高速流前邊會形成一個壓縮區，即共轉相互作用區（CIR）。在共轉相互作用區內，由於高速流的擠壓，使得其中的太陽風電漿數密度、溫度和磁場增大。如果產生高速流的低緯冕洞壽命比較長，如幾個太陽自轉周，那么在地球附近就可以觀測到具有27天周期性的相互作用區結構，由此引發的地磁暴也具有重現性的特徵。在太陽活動低年，CIR是地磁暴的主要誘因。