問個問題:你知道下面兩幅圖片是誰的作品嗎? 馬蒂斯?梵高?是立體畫派,還是印象畫派?都不是,這是太陽黑子。(圖片來源:中科院云南天文臺撫仙湖太陽觀測站 1米口徑太陽真空望遠(yuǎn)鏡)【昨天發(fā)生了什么】 9月6日晚上,太陽爆發(fā)X9.3級大耀斑,是自2005年以來最強的一次爆發(fā)活動,引發(fā)了太陽質(zhì)子事件和日冕物質(zhì)拋射。太陽爆發(fā)一共形成了兩次太陽耀斑,地球向陽面的無線電通信受到了嚴(yán)重干擾。在接下來的幾天里,還會造成其他的影響,例如,最主要的形式就是北極光。太陽耀斑是在太陽表面溫度稍低的區(qū)域發(fā)生的,該區(qū)域被科學(xué)家稱為太陽黑子。和地球一樣,太陽也擁有磁場,打個比喻說,就像一個環(huán)狀的橡皮筋,一端連著太陽北極、一端連著太陽南極。隨著太陽自轉(zhuǎn),太陽磁場的磁環(huán)會出現(xiàn)纏繞,并不斷糾纏在一起,導(dǎo)致太陽磁場越來越強。當(dāng)太陽磁場磁環(huán)糾纏到一定程度時,所蓄積的能量就會以太陽耀斑的形式進(jìn)行爆發(fā)釋放。太陽耀斑按照強度一共分為C、M及X三級,每級內(nèi)又從小到大分為1-9個等級。其中X級是最強烈的。周三發(fā)生的這兩次太陽耀斑是在編號為2673的太陽黑子區(qū)域發(fā)生的,第一次耀斑等級為X9.3,之后為X2.2。上一次觀測到這么強烈的X級太陽耀斑是在2006年12月5日,當(dāng)時的耀斑等級為X9.0。這次發(fā)生的太陽耀斑更甚于此。由于此次太陽耀斑過于強烈,會導(dǎo)致地球向陽面的無線電通信中斷,而且還會在夜間持續(xù)干擾無線電通信,空間氣象學(xué)家塔米莎·斯科夫在流媒體直播平臺Periscope的視頻直播中表示。太陽耀斑還經(jīng)常會產(chǎn)生一種稱為日冕物質(zhì)拋射(coronal mass ejection,簡稱CME)的次級效應(yīng)。CME是巨大的、攜帶磁力線的泡沫狀氣體,在幾個小時中被從太陽拋射出來的過程。拋射出來的物質(zhì)主要是電子和質(zhì)子組成的等離子,加上伴隨著的日冕磁場。表現(xiàn)為,在幾分鐘至幾小時內(nèi)從太陽向外拋射一團日冕物質(zhì)(速度一般從每秒幾十公里到超過每秒1000公里),使很大范圍的日冕受到擾動,從而劇烈地改變了白光日冕的宏觀形態(tài)和磁場位形。作為日冕大尺度磁場平衡遭到破壞的產(chǎn)物,CME破壞了太陽風(fēng)的流動,產(chǎn)生的干擾會影響到地球,甚至引發(fā)悲劇結(jié)果。如果地球正好處在CME的路徑當(dāng)中,拋射出來的等離子就會與地球磁場發(fā)生相互作用。CME是在周二離開太陽的,今晚就會抵達(dá)地球,這意味著我們今天晚上就可以樂享一場北極光的盛宴。但是,CME也會干擾電力網(wǎng)絡(luò)的正常運行。1989年3月,CME導(dǎo)致魁北克大部分地區(qū)斷了電。雖然此次太陽耀斑爆發(fā)后確實出現(xiàn)了CME,但NASA仍然在努力進(jìn)行分析研究,以確定地球是否處于其路徑當(dāng)中。“無線電輻射顯示,本次X9.3級的太陽耀斑引發(fā)了日冕物質(zhì)拋射,”NASA于美國東部時間周三上午表示說:“我們?nèi)匀辉诘却柵c日球?qū)佑^測衛(wèi)星(SOHO)上的大角度分光日冕儀(LASCO)所拍攝的日冕儀圖像,以便確認(rèn)地球到底在不在日冕物質(zhì)拋射的路徑當(dāng)中。”在人類歷史的記載中,對地球造成影響最大的太陽耀斑事件是卡林頓事件,該事件的命名是為了紀(jì)念理查德·卡林頓,他于1859年在英國觀察記錄太陽黑子時,觀測到一次級別為X10(據(jù)估計)的太陽耀斑。就在卡林頓第一次觀測到太陽耀斑爆發(fā)后的幾分鐘內(nèi),英國格林尼治天文臺和基烏天文臺都測量到了地磁場強度的劇烈變動。然后,在17個半小時以后,地磁儀的指針因超強的地磁強度而跳出了刻度范圍。差不多同時,各地電報局電報機的操作員報告說他們的機器在閃火花,甚至電線也被熔化了。而且,在1859年的這天夜里,天空中五顏六色的北極光一直向南彌漫到古巴和夏威夷。2014年進(jìn)行的一項研究認(rèn)為,地球曾經(jīng)于2012年7月與一次CME擦肩而過,如果當(dāng)時地球不是萬分幸運,將會再次發(fā)生卡林頓級別的事件。到目前為止,最強烈的太陽耀斑發(fā)生于2003年11月4日,當(dāng)時測定的級別為X28,其實可能更強烈,只是當(dāng)時的測量設(shè)備已經(jīng)達(dá)到了最大測量限度。今晚的太陽耀斑爆發(fā)是否會出現(xiàn)卡林頓級別的事件,我們將拭目以待。至于大家最關(guān)心的——它會對我們的生活造成哪些影響?我們也邀請到了多方專家,帶來最全面的解答。昨天本周三,太陽表面爆發(fā)了強烈的太陽耀斑,對地球的無線電通信造成了干擾。【耀斑會對我們造成哪些影響?】 2017年9月6日晚上八點左右,太陽活動區(qū)AR12673爆發(fā)了一次X9.3級特大耀斑,這是第24活動周期間級別最大的耀斑,也是繼2005年9月7日之后爆發(fā)的最強耀斑。這一爆發(fā)事件恰逢中國傳統(tǒng)節(jié)日——中元節(jié)的第二天,因此被命名為“中元節(jié)事件”,該事件躋身有歷史記錄以來耀斑榜單的第14位。太陽耀斑是表面大氣局部區(qū)域突然增亮的活動現(xiàn)象,是太陽活動爆發(fā)最直接的表現(xiàn)形式,也是日地空間災(zāi)害性天氣的驅(qū)動源。由于太陽耀斑是磁場能量集中釋放的一種方式,因此太陽物理學(xué)家按照能量從低到高將耀斑劃分為5個級別,分別對應(yīng)A、B、C、M、X級,此次即是最高的X級。 太陽耀斑是什么?太陽耀斑是太陽表面突然爆發(fā)的閃光現(xiàn)象,會釋放出巨大的能量,相當(dāng)于太陽每秒鐘釋放能量總和的六倍以上,可以輕松轟掉地球的大氣層。 太陽耀斑往往伴隨著日冕物質(zhì)的大量拋射,各頻段電磁輻射都突然增強,電子、質(zhì)子和更重的離子都會被加速到接近光速,不斷轟擊地球的大氣層,試圖摧毀我們賴以生存的生命基礎(chǔ)。 所以太陽并不總是生命的福音,偶爾它也會暴虐和發(fā)神經(jīng)。強烈的太陽耀斑有可能摧毀現(xiàn)代文明。 1859年有記錄以來最強的太陽耀斑爆發(fā),使電報系統(tǒng)都著了火,即使關(guān)閉開關(guān),亞原子流也不斷把信息自動傳送到很遠(yuǎn)的距離,整個地球包括赤道地區(qū)都看到了極光,史稱卡靈頓事件。 這次事件如果發(fā)生在今天,將會重創(chuàng)各種現(xiàn)代化系統(tǒng),大量的設(shè)施設(shè)備將會癱瘓或損壞,至少造成數(shù)萬億美元的損失,需要4到10年的時間才能恢復(fù)。太陽耀斑也會對地球軌道上的衛(wèi)星和空間站的宇航員形成巨大威脅,不過由于地球磁場的保護(hù),地球上的生命并不會受到太陽耀斑的嚴(yán)重威脅,但會影響供水、醫(yī)療、交通、通訊等基礎(chǔ)服務(wù)。 那么耀斑爆發(fā)過程中的能力是來源于哪里呢?太陽活動區(qū)(通過表現(xiàn)為黑子或黑子群)周圍不斷的匯聚從太陽內(nèi)部浮現(xiàn)出來的能量,活動區(qū)通過磁場位形的變化來聚集這些磁能,當(dāng)收集的能量超出一定范圍,這些能量將在很短的時間內(nèi)釋放出來。耀斑和日冕物質(zhì)拋射分別對應(yīng)能量釋放的兩種現(xiàn)象,前者體現(xiàn)的是光能釋放,后者表征的是物質(zhì)噴發(fā)。太陽耀斑爆發(fā)和日冕物質(zhì)拋射通常引發(fā)高能粒子暴和等離子體團的快速拋出,其突發(fā)性、劇烈性和破壞性嚴(yán)重影響了日地空間環(huán)境和人類生存與生活。 太陽風(fēng)暴中急劇增加的電磁輻射、高能粒子和磁化等離子體云在傳播到地球軌道附近過程中的可能影響表現(xiàn)在:電離層的強烈擾動對無線電通信和導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)生干擾和破壞,高能粒子輻射損壞衛(wèi)星的電子器件并危及宇航員的生命,強粒子輻射使對流層和平流層的氣體成分發(fā)生變化并影響人類的生存環(huán)境,以及太陽耀斑引起的大氣環(huán)境變化進(jìn)而影響氣候過程。《中國國家天文》雜志專家認(rèn)為,強烈的太陽活動會引起地球上一些現(xiàn)象,比如在較低緯度地區(qū)會出現(xiàn)極光(可以參看卡林頓事件),地面的儀器也會有所反應(yīng),比如地磁儀的指針強烈偏轉(zhuǎn),通訊受到干擾等。也有人提交過地面生物的一些反應(yīng),不過是否和大耀斑相關(guān),還有待研究。在晴朗的藍(lán)色的天空中太陽似乎是年復(fù)一年、日復(fù)一日的不變,但天文學(xué)家早就知道這不是真的、太陽是否改變?經(jīng)過適當(dāng)過濾的望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了一個經(jīng)常被黑暗的太陽黑子所點綴的熾熱的圓盤。太陽黑子受到強烈的磁場作用,這也是太陽耀斑,通過x射線和極端紫外線輻射照亮地球、同時也是一種太陽“沸騰”的活動。太陽活動可以對地球磁場附近引起太空天氣的造成影響,這些影響可能包括地球磁層的暫時擾動稱為地磁風(fēng)暴,極光,以及通訊和導(dǎo)航系統(tǒng)的中斷,地球上層大氣對低地球軌道衛(wèi)星的影響也發(fā)生了變化,對太空的宇航員的威脅也會增大,電力設(shè)備和指南設(shè)備等均會受影響。 文章由企鵝科學(xué)和科普中國聯(lián)合推出 轉(zhuǎn)載請注明來自“科普中國”

太陽爆發(fā)12年來最強耀斑對人類的影響

圖文簡介

問個問題:你知道下面兩幅圖片是誰的作品嗎?馬蒂斯?梵高?是立體畫派,還是印象畫派?都不是,這是太陽黑子。(圖片來源:中科院云南天文臺撫仙湖太陽觀測站 1米口徑太陽真空望遠(yuǎn)鏡)【昨天發(fā)生了什么】9月6日晚上,太陽爆發(fā)X9.3級大耀斑,是自2005年以來最強的一次爆發(fā)活動,引發(fā)了太陽質(zhì)子事件和日冕物質(zhì)拋射。太陽爆發(fā)...