太陽風(fēng)暴于8月4日抵達地球,在兩極產(chǎn)生了強烈的極光現(xiàn)象。極光一般只有高緯度、極地地區(qū)才可見,但這次在離極地地區(qū)較遠的五大湖區(qū)的美國密歇根州也有拍到極光現(xiàn)象,這是攝影師在蘇必利爾湖拍到的極光全貌。CFP供圖
過去的一個多月,太陽公公接連打了兩個噴嚏:耀斑暴發(fā)引發(fā)的太陽風(fēng)暴拋出了大量帶電粒子,并分別在8月3日和7日兩次擊中地球。
這足以讓人類繃緊神經(jīng)這還不是最壞的消息已經(jīng)有人預(yù)言,太陽即將患上一場重感冒。一則來自美國宇航局(NASA)的警告說,一場超級太陽風(fēng)暴將在2013年襲擊地球,并對人類健康、公共設(shè)施和國家安全系統(tǒng)帶來毀滅性的影響。
世界末日要來了!有人驚呼道。
相比公眾的恐慌,位于北京中關(guān)村的國家空間天氣監(jiān)測預(yù)警中心,一切顯得異常平靜。研究員薛炳森和同事們每天都在預(yù)報室里,通過衛(wèi)星和望遠鏡觀測著太陽的每一點變化。
雖然人類還沒有完全掌握太陽活動的規(guī)律,根據(jù)現(xiàn)有認知的推斷,2013年發(fā)生大的太陽事件的概率與其他太陽活動差別不大。薛炳森說。
無論如何,越來越多的人開始把關(guān)注的目光投向太陽。畢竟,作為地球上萬物的生命之母,即使它只是打個噴嚏,地球也會感受到一陣寒風(fēng)。
太陽的身體狀況本來就不太健康
從某種意義上說,太陽的身體狀況本來就沒有我們想象中那么健康。在近6000攝氏度的太陽表面,太陽風(fēng)暴是經(jīng)常發(fā)生的。薛炳森說。只是大多數(shù)時候,那些打出來的噴嚏并沒有對準地球而已。
同樣是進行自轉(zhuǎn)的球體,也同樣有一根磁力線,太陽和地球的表面有著顯著的差異。不同于地球表面堅固的地殼,太陽由流動的氣體凝聚而成,而且低緯度地區(qū)轉(zhuǎn)速較快,高緯度地區(qū)轉(zhuǎn)速較慢。在轉(zhuǎn)速差異的拉扯下,磁力線就像一根橡皮筋,被越來越嚴重地拉伸、扭曲,一些部分甚至被拉得幾近斷裂。
當(dāng)拉伸達到極限時,不堪重負的磁力線終于崩斷成許多零散的部分。在磁極的作用下,它們又會重新就近連接,有的和主線連在了一起,有的則形成獨立的磁力線圈,并卷著太陽表面的帶電粒子,以及大量的能量,被拋了出來。
在拉伸的過程中,那些幾近斷裂的部分在觀測中看起來是一片黑影,因此被命名為太陽黑子;而太陽憋了許久才暴發(fā)出來的噴嚏,觀測結(jié)果的表現(xiàn)是太陽表面出現(xiàn)了一塊短暫的亮片,在教科書上,它的名字是耀斑。
耀斑的產(chǎn)生只是一個瞬間的事情,但這些被噴出來的物質(zhì)要到達地球,卻分成了3個梯隊畢竟,要穿越太陽與地球1.5億公里的距離,并不是一件太容易的事情。
大約在耀斑發(fā)生8分鐘后,包含著可見光、X射線和紫外線的電磁波作為第一梯隊到達。它們在觀測的鏡頭中留下了閃耀的形象,也給太空中的宇航員帶來輻射的危險。但對于地球上的人們,它們已經(jīng)大多被地球表面的大氣遮擋掉了。
幾個小時以后,以每秒數(shù)萬千米的速度前進的高能粒子第二批到達地球。這些從太陽表面拋出的粒子是衛(wèi)星的天敵。它們打在衛(wèi)星定位用的感光器件上,有可能讓衛(wèi)星無法分辨自己的方位,甚至破壞衛(wèi)星的既有程序。
在此之后,再等上十幾小時,來自太陽的第三批部隊才會姍姍來遲盡管,它們超過1000千米/秒的速度已經(jīng)是超音速了。這支隊伍由重新組合的磁力線和被它們卷走的低能粒子共同組成,也是太陽的噴嚏中對人類影響最大的部分。
當(dāng)它們到達地球時,磁力線與地球的磁場發(fā)生重聯(lián)可能造成地磁場的波動,地磁場波動所造成的感生電壓可能影響人類社會的供電系統(tǒng)。甚至,當(dāng)?shù)湍芰W舆M入大氣層時造成高層大氣結(jié)構(gòu)和電離層的劇烈改變,可能會造成GPS的定位偏差,甚至改變衛(wèi)星的軌道。
這也就能夠解釋,為什么一場很難確定是否發(fā)生的太陽風(fēng)暴,會讓NASA發(fā)出如此危言聳聽的警告。
即使發(fā)生太陽風(fēng)暴,我們也有能力避免災(zāi)難
作為研究太陽活動的專家,薛炳森對過去200年中的大規(guī)模太陽風(fēng)暴如數(shù)家珍。早期的太陽風(fēng)暴對人類的影響有很大的局限性。薛炳森說,如今就完全不一樣了。
令人炫目的極光是1859年太陽風(fēng)暴留給人們最深刻的印象。連地處熱帶的牙買加、古巴和薩爾瓦多的人們,都破天荒地看到了極光。
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