太阳正喷射出黄色“斑点”,它比正常的太阳风更热和更密集?

时间:2019-09-18 12:00:01 来源:贵州女人网 当前位置:大学英语天地 > 金融 > 手机阅读

作者:文/虞子期

根据一项新的科学研究报告(JGR:太空物理学)结果显示,在太阳风之下的等离子体,会在变热的过程中演变得愈加密集,而后快速地从太阳中弹出,这个“火球”的威力可以达到一次吞噬整个行星,并且整个吞噬过程的时间周期只需要几分钟到几小时。这些周期性的密度结构,被天文学家们称为“斑点”,也就是太阳正在喷出的黄色“斑点”,如果通过它们从太阳大气层流出来的图像观看,就像是熔岩灯中的斑点一般,只是它们的大小达到了地球的几百倍。

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神秘“斑点”的未解之谜

当太阳的日冕不断的将热电粒子送入到太空,我们把这种现象成为太阳风。然而,这一切都会时不时得发生变化。太阳的天气事件起源和这些事件的影响,目前很大程度上来看仍然非常神秘。关于“斑点”的研究,天文学家已经持续了近20年之久,直到最近,通过地球卫星的斑点观测,终于可以检测到一系列的斑点在地球磁场上是怎样的作用。虽然,这些卫星仍然无法解释过程中曾发生变化的方式,因为这段旅程距离太阳4天,1.5亿公里(即9300英里)。

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在40年前的数据中发现证据

这是科学家Viall和同事第一次观察到斑点,并且从天文学家们40年前的数据中发现了斑点存在的证据。这是一个让人觉得意料之中又有一些不可思议的结果,通过观测结果说明,当它们距离太阳越来越远之时,斑点本身会变得更热,有时候可以达到周围太阳风平均温度的两倍,并且还可能每90分钟就可以从日冕中冒出来(甚至更短的时间)。这样的现象一点也不罕见,哪怕是一个非常平静的太空天气日,爆炸性太阳风暴也只是最基本的太阳天气状况。

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通过磁场数据表明,那些巨大的等离子体从地球渗出的时候,实际上会压缩行星的磁场,对于这里的通信也会产生干扰,时间可长达几分钟到几个小时。当然了,这些磁场读数数据仍然还有很多尚未解答的疑惑。毕竟太阳风在吹向地球的四天时间里,它们在太空中并不是静止不变的,而是在太空中摆动降温。于是,Viall和同事们决定研究距离他们更近的来源,从而达到研究blob的目的。

这一项新的研究,参与其中的研究员还对Helios 1(美国宇航局于1974年发射的太阳探测器)和Helios 2(德国航空航天中心于1976年发射的太阳探测器)的历史数据进行了再次审视。这一对探测器对太阳的观测持续了将近10年之久,曾经达到4300万公里的距离(2700万英里),在比水星轨道更近的距离上研究太阳风的温度和磁力。

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斑点的力量是否足以吞噬世界

早在20世纪初,科学家们就开始了首次的太阳斑点研究,那个时候就已经知道它很大。根据当时的条件,初步预估斑点可以达到地球的50到500倍,并且还会因为它们传播到太空而变得更大。这些斑点异常密集,可以包含两倍的太阳风带电粒子,这也是为什么说斑点的力量或许可以吞没世界。美国航天局对太阳射出的黄色“斑点”图像进行了校正,这是5个半小时的喷射过程图,那些看似“熔岩灯泡”的结构,其实是非常巨大的存在。

只要其中一个探头被那一系列的巨大“熔岩灯泡”所吞没,探测器便会直接反应出来。研究人员们进行了一组特殊的数据模拟,当热量突然爆发,密集的等离子被变得更冷,当微弱的风吹过,便有了五个符合要求的实例。这些时间的数据都指向了同一个结论:斑点从太阳冒出的时间周期为90分钟左右,可支持几十年后对斑点的可见光观测。科学家Viall还表示,这些基于空间的真实证据,同时还证明了斑点确实会比太阳风更热和更密集。

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太阳风的形成和基本特性

从现象上来看,太阳风其实就是等离子体和太阳颗粒运动,当它们流入太空,虽然风是恒定的,但性质上却不是。即使是在日冕的外层,温度也能达到110万摄氏度,太阳引力在这个层面上是无法保持快速移动的,这些粒子便会从恒星流出。太阳的辐射水平,弹射材料和太阳光斑数量,都会因为时间的变化而变化。这些变化同时也对太阳风的特性产生了影响,比如说速度和温度等。太阳风的速度一般会高于冕洞,每秒可以达到800公里。相对而言,冕洞上的密度和温度都较低,磁场也很弱,所以场线对空间开放。只有当太阳的活动最小时,这些洞才能达到最大。

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在太阳最大值的周期活动期间,太阳更容易喷射出大量的等离子体,而后形成太阳风暴或者日冕抛射物质。太阳风和所携带的带电粒子对地球的卫星系统和全球定位系统是会带来影响的,如果遇上强大的爆发,便可能会发生损坏卫星的情况,甚至导致GPS信号关闭几十米。当太阳风把强大的辐射和CME带入行星磁场时,会导致背面的磁场压在一起(磁重联)。当这些带电的粒子流回行星的磁极,便会在高层大气中产生北极光。太阳射击可谓是地球和太阳连接的最强大驱动因素,但目前科学家们尚不完全了解CME的起源和演变,对于它们的星际空间结构更知之甚少,希望以后的任务中可以改变这些局限性。

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那些等待时间证实的斑点疑问

陪审团们上尚不能确定为什么会首先形成blob,但地球附近拍摄的磁场读数却可以给我们一些启示,或许在这些爆炸发生的同时,又产生了新的同样的爆炸事件,也就是太阳风暴。因为太阳的磁场线缠结,发生了破裂和重新组合,此时大量的等离子体爆发。和那些巨大的爆炸相比,该环境的小爆炸过程以更小的规模创造出了斑点。这些疑点,或许很快就能被帕克探测器所证实(帕克太阳探测器由美国航天局于2018年8月发射,目前距离太阳大约2400万公里)。该任务和太阳之间的距离更近,和我们的恒星仅相距640万公里(400万英里)左右,这个特殊的有利位置,理论上探头可以“在它们出生后立即观测到斑点”。

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