点击“国家空间科学中心”可以订阅哦！
空少问答
小课堂
第二十九期
火星探测器的发射窗口，你了解多少？
上周六，空少为大家留了1个问题，来看看空少的解答以及从留言中选出的最佳答案吧！
想要查看原问题背景介绍的朋友们可以点击《》~下面就让我们来看看空少的解答吧！
空少正解
答：要想充分了解太阳风的特性，仅仅依靠彗星的间接观测是不够的，卫星观测的重要性不言而喻。目前大多数太阳风观测卫星，例如ACE卫星和WIND卫星（位于拉格朗日L1点）都在地球附近的黄道面上，虽然无法覆盖更大的空间方位，但却对太阳风地向传播的研究起到非常重要的作用。
ACE卫星宣传画
近年来，越来越多的观测表明，太阳风的高速流是源于高纬度日冕冕洞，并且风速基本保持恒定。太阳风在传播的过程中并不是像想象中那样，携太阳之余威形成秋风扫落叶之势，整日地空间片甲不留，而是会在空间中形成许多大小不一的结构，例如日地间激波、阿尔芬波起伏和行星际磁场扇形结构。
这些结构是怎么形成的呢？太阳风磁场在传播过程中又会被吹出什么形状呢？一切的答案还得从它的源头说起。
日冕中有许多局部磁场，这些磁场都与活动区紧密联系在一起，这些局地磁场控制着活动区的活动，反之，活动区的爆发也会改变磁场的位形。随着日冕高度的不断升高，磁场强度减弱，日冕等离子体便与磁场冻结在一起，这是一种什么样的感觉呢？简单说就是：哥俩好，一起走！
日冕磁场磁冻结效应
但当日冕等离子向外膨胀形成太阳风时，日冕磁场的一端扎根于日冕等离子体上，另一端便随风飘入了行星际空间。可以想象，在黄道面日冕上，日冕等离子与磁力线仅仅拥抱在一起，随着太阳一起自转，好不惬意！但是随着太阳风携带着磁力线越走越远，远离日冕的磁力线已无法跟上同伴们的脚步，但是还好，角动量保持守恒：ω2r=const（自空少问答小课堂开课以来，第一次出现数学公式，值得纪念！）。当距离r变得很大时，抛射磁场的角速度将减小，而太阳风的方向基本是径向的，这一切的一切都将导致，远离太阳一端的磁力线将不与太阳保持相同角速度自转，而是在其牵引下向后运动（如下图所示），在黄道面上拉出一道道螺旋线。
太阳风磁力线拉出一条条螺旋线
从整个空间看来，由于磁力线的出发点并不全在黄道面，中高纬度皆有，因此，这一簇簇抛射出来的螺旋线就像给太阳穿上了一个芭蕾舞裙，画面太美，不敢想象！由于磁冻结效应，粒子喷射流的流场与磁场的形状基本重合，就像一个旋转的喷泉，在太阳的舞动下，给它的芭蕾舞增加一丝额外的舞台效果。聪明的你，答对了吗？
日球层电流片艺术照
经过进一步计算，我们还能知道在地球轨道处，行星际磁场的方向与日地连线的夹角大约为45°，这与地球轨道附近的测量值十分吻合。具体的计算在这里就不展示了，感兴趣的同学可以查阅相关参考书《Introduction To Space Physics》。这期的空少问答小课堂到这里就结束了，你有什么感兴趣的空间物理问题，欢迎给我们留言，我们下周精彩继续！
留言区·精选
@ 春子弄墨
从资料上看，大约100,000,000英里的地方，由于太阳的转动，太阳磁场被太阳风拉扯成螺线形状。超过此距离，太阳对太阳风的影响减弱。通常太阳风的能量爆发来自于太阳耀斑或其他被称为“太阳风暴”的气候现象。这些太阳活动可以被太空探测器和卫星测到。主要标志是强烈的辐射。被地球磁场俘获的太阳风粒子储存在Van Allen辐射带中，当这些粒子在磁极附近与地球大气层作用引起极光现象。具有和地球类似的磁场的其他行星也有极光现象。在星际媒质中，太阳风就像是吹出了一个“大泡泡”。在太阳风不能继续推动星际媒质的地方称之为日球层顶。这也通常被认为是太阳系的外边界。这个边界距离太阳到底多远还没有精确的结果，可能根据太阳风的强弱和当地星际媒质的密度而变化。
@ 丢蛋机派大星再丢东西就不换名字了
太阳的磁场不像地球磁场一样，太阳的磁场分布很复杂，离得近的磁力线应该像是盛开的菊花，而离得远的可能就像滚筒洗衣机甩出的水滴线一样吧。
@ 李轩辕--星语者
在地球北极方向俯瞰是以太阳为顶点的双曲线，纵向仍然如此。
感谢大家的支持，我们下期再见！
国家空间科学中心微信公众订阅号（ID：nssc1958）
