是太陽風的作用.
70年代,太空探測發(fā)現(xiàn)太陽在刮“風”!即太陽表面的等離子體微粒流在向四面八方猛吹,在地球軌道附近實測平均風速約為450公里／秒,有時達到770公里／秒.微粒流中絕大多數(shù)是氫原子核,其次是氦核及少量其它元素的原子核.這些帶電粒子流在地球軌 道空間呼嘯而過,對阻攔它們前進的一切障礙都會給予一定沖力,它把太空探測器吹得左旋右轉(zhuǎn),把彗星的氣體和塵埃從彗頭吹出,形成幾千萬公里長的彗發(fā),把地球磁層吹變形,迎風面被擠壓在約8萬公里半徑之內(nèi),而避風面卻延長到200多萬公里之遙.
地球磁層實際就是地球磁場俘獲的等離子微粒圈層,由于它的屏蔽作用,高速撞來的太陽風質(zhì)子流便停止在它的外沿,形成所謂“激波”.太陽風中每個氫原子核撞擊地球等離子圈層的力可由牛頓第二運動定律求得.
F＝ma
一個氫原子核的質(zhì)量m為1?.67×10?－27?公斤,a為它的加速度,a＝（v－v?0）／t,如這個氫原子核撞向地球等離子層后,其速度v在1秒鐘內(nèi)從460公里／秒變?yōu)?,那么a就為460000米／秒?2,由此而知這個氫原子核作用于地球等 離子圈層的力為7?68×10?－22?牛頓.地球等離子圈層（磁層）半徑約31萬公里,其最大截面面積約3×10?21?厘米?2,已知地球軌道附近太陽風的密度約每厘米?3含5個氫原子核,那么每1秒鐘內(nèi)撞向地球等離子圈層的氫原子核數(shù)將為6?.9×10?29?個,由此可求出太陽風每秒鐘作用于地球等離子圈層的總推力為5.3億牛頓.這個力相當于使5?3億噸的物體每秒鐘獲得1毫米的加速度,而整個地球等離子大氣的質(zhì)量不超過6000噸,故向日面的等離子大氣完全在太陽風力的支配之中.因 等離子體浮在地球大氣之上,大氣是等離子體的載體,太陽風對等離子圈層的這個壓力必然向下傳遞,使大氣圈層也產(chǎn)生相應的形變.據(jù)氣象學對地球大氣的測定,地球大氣總重量約5300萬億噸,而背日面大氣通常比向日面大氣厚1／10.也就是說,背日面大氣比 向日面大氣重530萬億噸.考慮高空的大氣非常稀薄,現(xiàn)假定它的大氣密度只相當?shù)涂沾髿獾陌偃f分之一,即背日面的大氣只比向日面的大氣重5?.3億噸.如果太空沒有一個外力,大氣應該平衡地分布在地球質(zhì)心的兩側(cè),那么這5.3億噸的外力是從哪里來的呢?顯然是太陽風力,是太陽風通過帶電粒子壓迫地球等離子層,而間接作用于地球大氣的結(jié)果.
太陽風是太空中的第三種力,像一只看不見的巨掌推頂著地球,當然,由于地球的質(zhì)量太大,它無法把地球推出軌道,但它恒久地作用于地球的一側(cè),必然影響地球在太空的行走姿態(tài),地球自轉(zhuǎn)必然與太陽風力有關(guān).
如果地球靜止在太空,那么太陽風的風力再大,其壓力都平衡地作用在地球質(zhì)心的兩側(cè),它能把地球沿X軸方向向右推出,但無法把地球推轉(zhuǎn).事實上,地球并沒有停止在太空,而是以每小時10萬公里的高速繞著太陽 公轉(zhuǎn),對于一個運動著的天體來說,情況就不同了,太陽風的壓力偏在Y軸的左側(cè),這就必然產(chǎn)生一個力矩.從理論上說,一個飄浮在太空的物體是沒有摩擦阻力的,只要有哪怕僅1公斤的力矩,也能扳動一個巨大天體的轉(zhuǎn)柄,因為1公斤的外力就已經(jīng)打破了天體圍繞質(zhì)心 的平衡.
由于太陽風粒子流的質(zhì)點運動方向與地球公轉(zhuǎn)軌道的角度接近90°,而且恒久地作用在向日面一側(cè),故可設(shè)太陽風的合力作用在C點,且壓力為5?3億噸,而C點的物質(zhì)隨O點沿Y軸高速前進時,這個橫向壓力就成為C點縱向前進時的摩擦阻力,相當于左半球被一個氣 體剎車瓦包住或外加了一個5?3億噸的無形負荷.同水面滾動 的氣球一樣,球皮與水面的接觸點就是滾動摩擦點,相當于C點.一旦C點附近出現(xiàn)一個摩擦阻力,就會使左半球作減速運動,無阻力的右半球仍在慣性作 用下按原速沿Y軸運動.假如右半球的慣性力集中在A點、方向與Y軸相同、力F剛好為5.3億牛頓,力臂r取地球赤道半徑的一半,即取3189公里,A點力矩M便由下式可得：
M＝r×F
＝3189000米×5?.3億牛頓
＝1?.7×10?15?米·牛頓
這個力矩M使A點總是快于地球公轉(zhuǎn)前進的平均速度,導致地球繞地軸O點作逆時針圓周運動,即從北極看,自西向東旋轉(zhuǎn).