網(wǎng)友提問:“我知道耀斑可以電離地球大氣并干擾無線電信號通信,。我想進一步了解這種現(xiàn)象以及耀斑的其他影響?!?/span> 答:耀斑及其伴生的太陽活動對地球有著廣泛的影響,。我向你推薦本文,這里列舉了太陽對于地球的影響(包括耀斑),。 圖解:在2012年8月31日爆發(fā)的太陽耀斑,,曾一直徘徊在太陽的大氣層、日冕,,有著長長的日珥/絲狀體噴發(fā)至太空中,。 你已經(jīng)知道,太陽耀斑主要影響通信與無線電傳輸,。這些高能粒子也通過其他途徑影響地球,。耀斑通常伴隨著日冕物質(zhì)、電子,、質(zhì)子以及離子拋射,。地球?qū)Υ擞兄烊坏姆雷o層:磁場與大氣阻隔了大部分粒子。不過,,仍有少量的高能粒子得以進入極低地區(qū)的大氣,。 圖解:太陽風粒子和地球磁層交互作用的示意圖 (未依實際比例)。 耀斑帶來的最壯觀最美麗的現(xiàn)象非極光莫屬,。高能粒子(尤其是電子)在極地地區(qū)沿著磁場線加速,,與大氣中的粒子相碰撞并使其發(fā)光-這光便是我們所見的極光,。 圖解:極光,是一種等離子體現(xiàn)象,,主要發(fā)生在具有磁場的行星上的高緯度區(qū)域,,而在地球上的極光帶即是經(jīng)度上距離地磁極10°至20°,緯度寬約3°至6°的區(qū)域,。當磁暴發(fā)生時,,在較低的緯度也會出現(xiàn)極光。 耀斑也帶來了飛行員與宇航員的健康問題,。對于絕大部分時間都在地表度過的我們而言,,磁場與大氣隔絕了大部分有害輻射和高能粒子。然而在高空中情況卻大不相同,。飛行員在極高的海拔飛行,,通常接近極低,因此更多地暴露在有害環(huán)境中,。宇航員也是如此,。這導致了飛行員與機組人員更高的癌癥患病率。甚至曾有宇航員報告看到了閃光-那是因為高能的質(zhì)子擊中了他們的眼睛,! 相關(guān)天文知識 磁暴(通常稱為太陽風暴)是由太陽風沖擊波與地球磁場相互作用的磁場云引起的地球磁氣圈的臨時擾動,。 引起風暴的可能是太陽日冕物質(zhì)拋射(CME)或著是同轉(zhuǎn)相互作用區(qū)(CIR),來自日冕洞的高速太陽風磁暴的頻率伴隨太陽黑子周期呈現(xiàn)增加或減少,。在太陽活動最強的時候,,地磁暴的發(fā)生頻率更高,其中大部分是由CME產(chǎn)生的,。在太陽活動最小的時候,,風暴主要由CIR產(chǎn)生(盡管CIR風暴在太陽活動最大的時候比在太陽活動最小的時候更頻繁)。 圖解:在1989年3月磁暴期間,,監(jiān)測太空天氣的GOE-7,,它的莫斯科中子監(jiān)測器紀錄了日冕質(zhì)量拋射(CME)的通過,磁場強度降到被稱為福布希衰減的數(shù)值,。 太陽風壓的增加最初壓縮了磁層,,太陽風的磁場與地球磁場相互作用,,并將增加的能量轉(zhuǎn)移到磁層中,。這兩種相互作用都會導致等離子體在磁層中運動的增加(由磁層內(nèi)部電場的增加所驅(qū)動),以及磁層和電離層中電流的增加,。在地磁風暴的主要階段,,磁氣圈中的電流產(chǎn)生磁力,將磁氣圈和太陽風之間的邊界向外推出,。 圖解:近地空間環(huán)境中的磁層,。 一些天氣現(xiàn)象往往與地磁風暴有關(guān),,又或者是由地磁風暴引起的。這些包括太陽高能粒子(SEP)事件,、地磁感應電流(GIC),、引起無線電和雷達閃爍的電離層干擾、磁羅盤導航中斷以及比正常低很多緯度的極光現(xiàn)象,。 有記錄的最大的地磁風暴,,是發(fā)生在1859年9月的卡林頓事件,摧毀了部分最新建立的美國電報網(wǎng)并引發(fā)了火災,,此事震驚了許多電報員,。1989年,一場地磁風暴激發(fā)了地面感應電流,,擾亂了魁北克大部分地區(qū)的電力系統(tǒng),,并伴隨產(chǎn)生了極光,影響范圍直至最南邊的德克薩斯州,。 太陽耀斑是太陽上突然出現(xiàn)的極強亮度的閃光,,通常在太陽表面附近和靠近太陽黑子群的地方觀測到,強大的耀斑通常伴隨著日冕物質(zhì)拋射,。即使是最強大的耀斑也幾乎無法在太陽總輻照度(“太陽常數(shù)”)中檢測到,。 太陽耀斑發(fā)生在一個能量的冪律譜中;通常10^20焦耳的能量釋放足以產(chǎn)生一個清晰可見的物體,,而一個主要物體可以發(fā)射高達10^25焦耳的能量,。 耀斑與等離子體和粒子通過日冕噴射到外層空間密切相關(guān);耀斑也大量發(fā)射無線電波,。假設噴射方向是地球,,與此干擾有關(guān)的粒子可以穿透上層大氣(電離層)并引起明亮的極光,甚至可能中斷遠程無線電通信,。太陽等離子體噴射到地球上通常需要幾天時間,。耀斑也發(fā)生在其他恒星上,也就是所謂的恒星耀斑,。高能粒子,,可能是相對論性的,幾乎可以與電磁輻射同時到達,。 參考資料 1.維基百科全書 2.天文學名詞 3.HPYULEMAR+西西西-curious 如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán),,請于三十日以內(nèi)聯(lián)系作者刪除 轉(zhuǎn)載還請取得授權(quán),并注意保持完整性和注明出處 翻譯:天文志愿文章組-HPYULEMAR+西西西 審核:天文志愿文章組- 終審:天文志愿文章組-PN結(jié) 排版:天文志愿文章組-零度星系 美觀:天文志愿文章組- 參考資料 1.WJ百科全書 2.天文學名詞 3.原文來自:http://curious.astro./our-solar-system/50-our-solar-system/the-sun/solar-cycle-and-sunspots/178-what-are-some-of-the-effects-of-solar-flares-on-earth-intermediate(必須保留原文鏈接??!,請自行插入原文鏈接) 本文由天文志愿文章組-HPYULEMAR+西西西翻譯自curious的作品,,如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán),,請于三十日以內(nèi)聯(lián)系運營者刪除,。 注意:所有信息數(shù)據(jù)龐大,難免出現(xiàn)錯誤,,還請各位讀者海涵以及歡迎斧正,。 結(jié)束,感謝您的閱讀與關(guān)注全文排版:天文在線(零度星系) 轉(zhuǎn)載請取得授權(quán),,并注意保持完整性和注明出處 |
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