行星际空间中存在着一种“风”，它就是从太阳吹出来的“太阳风”。犹如地球大气层中的风一样，它时而缓和，时而狂风大作，表现形式多种多样。在这些复杂的表象中同样也存在着规律性。当太阳风发生剧烈爆发时，原本看似平静的行星际海洋将激起太阳风“巨浪”，而这股巨浪将成为太阳对地球空间环境进行攻击的超级“武器”。

　　在太阳最外层大气日冕层中，温度高达几百万度，那里的原子几乎都处于完全电离状态，其主要成分为电子和质子，还有少量以氦离子为主的重离子。如此高温的日冕等离子体犹如沸腾的开水，将不断挣脱太阳引力束缚，连续地向外膨胀，形成了太阳风。这些等离子体具有很高的电导率，它将携带着太阳磁场一起“吹”向行星际空间，形成行星际磁场。因此，从广义上讲，太阳风不仅包含了从日冕不断吹出的等离子体，还包含冻结在其中的行星际磁场。

　　从日冕吹出来的等离子体，犹如从起点出发的汽车，它首先快速加速逃离太阳，之后基本匀速行驶在行星际空间中，最后与星际介质相互作用，停止于日球层顶。在太阳风匀速行驶过程中，其速度大致分布在250千米/秒到900千米/秒之间，超过了太阳风声速好几倍，直至行驶到终端激波其速度才降至亚声速水平。

　　这些逃逸出去的日冕等离子体，在逃跑时还“顺手牵羊”紧紧抓着太阳磁场不放，使劲地往外扯，于是在行星际空间中形成了一条条长长的“磁力线”。这些磁力线头部植根于太阳表面，与太阳一起自转，另一端随着日冕等离子体一起进入行星际空间。由于这些外逃的等离子体受角动量守恒的限制，即外逃等离子体旋转角速度和它到日心距离平方乘积守恒，它们越是往外逃，其转动的角速度越小，外逃方向越靠近径向，于是在黄道面上就形成了螺旋形的行星际磁场结构，磁力线形状就像快速旋转水龙头径向向外喷出的水滴形成的螺旋线一样。而且这些行星际磁场还保留着原先太阳表面磁场的方向，如果原先太阳表面磁场向内（外），被带到行星际空间的磁场也朝内（外），于是在黄道面上就有了多瓣的行星际磁场结构，如二瓣和四瓣。

　　在太阳平静时，太阳风并不是均匀分布的，而是有低速流和高速流之分。顾名思义，低速流太阳风速度比较低，高速流太阳风速度比较高,但低速流等离子体数密度比高速流高。从太阳风温度来看，低速流中质子温度低于电子温度，高速流情况刚好相反。根据地球轨道附近的太阳风观测可知，低速流太阳风平均速度大约300千米/秒左右，高速流太阳风平均速度大约为700千米/秒左右。

　　图3尤利西斯太阳极轨卫星观测到的低速流和高速流太阳风（已换算到一个天文单位处）

　　为什么太阳风会有高速流和低速流之分呢？原来太阳日冕并不是均匀的，存在着一些辐射弱，温度和密度比周围小的多的特殊区域，该区域叫冕洞，冕洞中的磁力线是开放的，其中的等离子体更加容易逃出日冕，因此，其逃离速度比较大。再结合冕洞低密度，太阳风高速流低密度、低纬冕洞和低纬太阳风高速流27天重现性等特点，可以确认太阳风高速流起源于冕洞。

　　当太阳风高速流和低速流相遇时，高速流将挤压前面的低速流，后面低速流将被落的更远，于是在高速流前边会形成一个压缩区，即共转互作用区，后面也将形成一个稀疏区。在共转相互作用区内，由于高速流和低速流之间的相互挤压，其中太阳风等离子体数密度、温度及磁场强度通常比较高。当压缩比较强的时候，在压缩区前后可形成前向激波和后向激波（两侧的太阳风相关参量发生突变），该激波通常在距离太阳一个天文单位以外观测到。如果产生高速流的低纬冕洞寿命比较长，如几个太阳自转周，那么就可观测到约27天（太阳自转周期）周期性的太阳风扰动。由高速流和低速流共转相互作用产生的扰动太阳风通常可触发中小型地磁暴。

　　和地球一样，太阳并不总是平静的，也存在着类似“火山喷发”、“地震”等爆发活动。太阳爆发活动主要包括太阳耀斑爆发和日冕物质抛射，它们还可伴生太阳高能粒子事件。在太阳爆发活动中，日冕物质抛射对太阳风的影响最为显著，对地球空间环境的影响也最强。

　　日冕物质抛射所喷射出来的物质实质上是等离子体云。它在传输过程中其体积将发生膨胀，而且各部分膨胀的速度不一样，有时甚至会因此发生断裂。

　　等离子体云在传输过程中也并不是匀速的，会与背景太阳风相互作用而发生改变。慢速等离子体云进入行星际空间后，由于其速度比背景太阳风小，会被背景太阳风加速，最终将达到与背景太阳风相当的速度，不产生大的太阳风扰动和高能粒子事件。快速等离子体云进入行星际空间后，将压缩、加热前面背景太阳风，从而产生具有高速、高密度和强磁场等特点的太阳风，并在其前头形成行星际激波。快速等离子体云因此成为太阳爆发对地球空间环境影响最强的武器，最终可触发大型地磁暴。

　　太阳风是超速等离子体流，并携带有磁场。它每时每刻都吹向地球，与地球磁场相互搏斗，最终平衡于磁层顶处，即磁层外边界处。太阳风等离子体将地球磁场基本上都包裹在磁层顶内，而地球磁场又将绝大部分太阳风等离子体阻挡在磁层顶外，保护着地球。

　　太阳风对地球空间环境影响比较大的主要因素是：太阳风等离子体速度、太阳风等离子体数密度以及太阳风磁场南向分量。太阳风等离子体速度越快，数密度越大，则它对地球磁场施加的压力就越大，磁层顶也越小，地球空间环境变化就越剧烈。太阳风磁场南向分量越强，对向太阳一侧与其反向的地球磁场剥蚀就越厉害，地球空间环境变化就越剧烈。

　　当太阳发生剧烈爆发时，快速的日冕物质抛射将产生强烈太阳风扰动。该扰动太阳风等离子体所产生的动压将压缩磁层顶，它所携带的南向行星际磁场也将剥蚀地球磁层顶，使地球磁层发生剧烈改变，有时甚至可将日地连线个地球半径压缩、剥蚀到6.6个地球半径以内。该扰动太阳风所触发的地磁暴将影响卫星、通信、导航、电力等系统正常运作，从而影响到人类生活。