有一条看不见的河流从太阳流向地球,这是一条无声却强大的激流,它不断地用以恒星速度发射的数十亿个微小带电粒子轰击我们。太阳风,物理学家们浪漫地称之为太阳风,由于一项研究,它终于不再那么神秘了。 斯科尔泰克。这些天才实际上揭示了冕洞的秘密:太阳表面这些奇异的“黑点”像巨大的太空花园水管一样将宇宙风发射到太空。
“想象一下在花园里给你心爱的植物浇水,”教授说 塔季扬娜·波德拉德奇科娃,该研究的作者。 “如果你正站在管道前面,就用强力水冲个澡。但如果你移到一边,就只有几滴水能到达你身上。”
通过一个几乎令人信服的对比,这解释了为什么与太阳流正面对齐的卫星比距离较远的卫星记录的速度更高。
太阳风的诗意起源
让我们面对现实吧,太阳不仅仅是一个巨大的宇宙灯泡:它也会爆炸,并且会带着一定的力量。 每一秒,数十亿个电子、质子和氦核被抛入太空,以每秒数百公里的速度飞行,并持续不断地袭击地球。
“日冕洞”(日冕中较冷、较暗的区域)是这种宇宙风的优先通道。作为?得益于磁场的慷慨开放,它们可以让任何它们想要的东西逃入行星际空间。
想想数百万英里之外的现象如何能对我们产生如此大的影响,总是令人惊奇不已。当快速的太阳风遇到较慢的太阳风时,就会形成被称为“共转相互作用区”的巨大涡旋,它们像天体螺旋一样围绕太阳旋转。 由于我们的恒星每 27 天左右绕轴旋转一次,同一个冕洞可以反复袭击我们:这是一种标记太空天气时间的宇宙节拍器。
改变一切的三个因素
研究团队终于解决了一个让物理学家久久不能忘怀的谜题: 为什么位于拉格朗日点 L5 的卫星和位于近地轨道(L1)的卫星看到的东西不同? 答案在于三个基本要素: 大小 日冕洞的确切 太阳表面的位置,并且(好像这还不够) 卫星运行的纬度。
Podladchikova 补充道:“这种效应在高纬度较小的日冕洞中尤为明显。” “另一方面,较大的黑洞则更加民主,能够以一定的慷慨度将太阳风传播到整个日球层。”

日冕洞特性的这种 >6° 的差异导致快速太阳风在 L1 处相对于 L5 处减弱。下图:纬度 -35° 的小冕洞、STEREO-B 的纬度(+5,9°)和 STEREO-A 的纬度(-4,8°)的组合,产生 >10° 的纬度差异,这逆转了预测的速度趋势,增加了 L1 相对于 L5 的太阳风速度。鸣谢:使用 L5-L1 拉格朗日点配置模拟日冕洞中高速太阳风的流动。 Scientific Reports (2025). DOI: 10.1038/s41598-025-97246-2
花园水管和其他地球故事
为什么用花园水管来做比喻?我用另一个问题来回答:既然可以用一根简单的花园水管解释一切,为什么还要不必要地把事情复杂化呢?太阳风的工作原理是:如果卫星位于喷流正前方,它会受到全力冲击;如果将其放置在侧面,则只会溅起水花。这是一个几乎是家庭常用的隐喻,用来比喻令人头晕目眩的宇宙现象。
这件事看似无趣,但实际上却有着非常严重的含义: 事实上,继续从 L5 和 L4 等各个观测点研究太阳是至关重要的,这样才能真正了解我们的母星对太阳系的影响有多么深远。
太阳风:不仅仅是天体物理学家的研究对象
太阳风不仅仅是书呆子科学家们的消遣。它是 地磁风暴 它们实际上可能会造成真正的问题。哪个?扰乱无线电通讯、干扰卫星、危害宇航员的健康,在极端情况下,还会造成大规模停电。因此,提前几个小时甚至几天发出通知对于采取有效的对策至关重要。
这就是为什么所有人的目光都集中在 ESA 的下一个任务上 守夜。它将位于拉格朗日点 L5 的正中央,充当太阳的哨兵,将太阳的喷发转化为对地球的宝贵警告。
该研究最近 发表在杂志上 Scientific Reports,代表着太空天气预报向前迈出的一大步,但最重要的是,它邀请我们以更多的好奇心和决心继续探索我们的太阳系。了解太阳风的运作方式实际上意味着保护我们脆弱的技术生活方式免受我们最喜欢的恒星突然、反复无常的爆发的影响。