2607.风速与压强

2011.6.1

在人类面对能源危机与核电安全问题的时候,模仿地球大气逃逸层和增温层发生的核聚变可能是解决地球能源危机的重要出路。

地球大气边缘的核聚变为我们带来阳光、地球大气成分和数千度的高温,可能还有水分子。

引起地球大气边缘核聚变的主要因素是太阳风,也就是一般宇宙射线。

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中文名称:太阳风

英文名称: solar wind


定义1:太阳向太阳系连续地以很高的速度和不稳定的强度释放的电离气体流。当该气体流在地球附近通过时,它将与地球磁场发生作用并在高层大气中产生各种效应。


应用学科: 大气科学(一级学科);大气物理学(二级学科)


定义2:日冕因高温膨胀,不断抛射到行星际空间的等离子体流。


应用学科: 天文学(一级学科);太阳(二级学科)

本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

太阳风是从恒星上层大气射出的超声速等离子体带电粒子流。在不是太阳的情况下,这种带电粒子流也常称为“恒星风”。太阳风是一种连续存在,来自太阳并以200-800km/s的速度运动的等离子体流。这种物质虽然与地球上的空气不同,不是由气体的分子组成,而是由更简单的比一般原子还小一个层次的基本粒子——质子和电子等组成,但它们流动时所产生的效应与空气流动十分相似,所以称它为太阳风。

太阳风的密度与地球上的磁场的密度相比,是非常稀薄而微不足道的,一般情况下,在地球附近的行星际空间中,每立方厘米有几个到几十个粒子。而地球上风的密度则为每立方厘米有2687亿亿个分子。然而太阳风虽十分稀薄,但它刮起来的猛烈劲,却远远胜过地球上的风。在地球上,12级台风的风速是每秒32.5米以上,而太阳风的风速,在地球附近却经常保持在每秒350~450千米,是地球风速的上万倍,最猛烈时可达每秒800千米以上。太阳风从太阳大气最外层的日冕,向空间持续抛射出来的物质粒子流。这种粒子流是从冕洞中喷射出来的,其主要成分是氢粒子和氦粒子。太阳风有两种:一种持续不断地辐射出来,速度较小,粒子含量也较少,被称为“持续太阳风”;另一种是在太阳活动时辐射出来,速度较大,粒子含量也较多,这种太阳风被称为“扰动太阳风”。扰动太阳风对地球的影响很大,当它抵达地球时,往往引起很大的磁暴与强烈的极光,同时也产生电离层骚扰。太阳风的存在,给我们研究太阳以及太阳与地球的关系提供了方便。

太阳风使彗星形成长长的向着反太阳方向延伸的彗尾。当人们欣赏美丽的彗尾的时候就可以想象太阳风的存在。在地球高纬区看到的多彩的极光现象,也是进入地球磁场的太阳风粒子经加速后在地球大气中沉降产生的。空间飞船的直接观测表明太阳风主要由质子和电子组成,但有少量氦核及微量重离子成分。据推测,在约100个天文单位(天文单位=日地平均距离=1.5×10^8公里)以外,太阳风将与起源于银河系的星际气体交界,太阳风占据的空间范围称为“日球层”。研究太阳风的物理过程及其规律已成为空间物理学中一个新的学科分支-日球层物理学。

分析地球大气边缘发生的核聚变,太阳风的风速和压强可能是主要因素,因为地球深处发生物质相变的主要原因也与压强有关。

获得太阳风速产生的压强,就可能获得气体分子产生的初级核聚变——问题就是这么简单!

可空气中的音速在1个标准大气压和15℃的条件下才约为340米/秒,获得太阳风的风速又谈何容易?

不过获得太阳风的风速又比获得光速容易的多,而直接获得太阳风风速产生的压强又比直接获得太阳风的风速容易。

例如爆炸就可能对气体分子产生类似太阳风风速产生的压强,使用高能粒子加速器也可能获得连续不断的高能粒子束。

对撞,可能节省一半的动力;风口效应也可能产生加速运动。

总之,获得太阳风的风速和压强是获得气体分子核聚变的基础。而谁掌握了这一技术,也就解决了能源危机。



本文内容于 2011/6/3 21:42:13 被令狐醉虾编辑