太阳风暴形成原因

2014-04-03 10:28:30

据英国《自然》杂志网站报道,天体物理学家们表示,2012年发生的严重太阳风暴是由3次大规模的太阳粒子与磁场爆发事件相互作用引发的。这项发现将有助于在未来改进空间天气预报工作。

这是日冕物质抛射(CME)事件,源自太阳表面的同一个活动区。当时这一活动区位于太阳的远端,其中一次喷发在2012年7月19日,另外两次则是在4天之后,分别间隔约15分钟。天体物理学家们表示,最后那次爆发的规模惊人,如果它爆发时正对着地球,那麽它将会造成太空时代以来最严重的地磁暴。这种程度的爆发将会对地球上的电网系统以及空间运行的卫星造成损害。

太阳风暴形成原因

太阳风暴构成人类活动的外层空间环境,太阳大气的扰动通过太阳风传到地球,通过与地球磁场的相互作用,有时会引起一系列影响人类活动的事件。例如通讯卫星失灵、高纬区电网失效,及短波通讯、长波导航质量下降等。

太阳风暴的变化还可能会引起气象和气候的变化。由于21世纪人类将进一步利用地球的外层空间环境,空间环境预报(或叫“空间天气”预报)将会十分重要。搞清楚太阳风的起源及其加热和加速机制对于建立有效的空间天气预报体系有着十分重要的意义。

宇宙中,许多恒星,以至许多星系都会向外发出它们自己的“风”,导致其物质的损失并影响其周围的星际空间或星系际空间。太阳风暴是唯一能直接观测到的恒星风。对太阳风起源和加速机制的研究必然对这一普遍的“风”的现象-宇宙等离子体-的认识有着至关重要的影响。

在这次爆发事件中,当爆发释放的粒子流抵达地球附近时,其强度已经接近我们每天经历的平常的太阳粒子流。此项研究的作者,中国国家空间中心的刘英(Ying Liu,音译)和他的同事们发现在这一事件的进展过程中先后发生的数次CME事件之间发生了相互增强,形成一个“超级风暴”——相比一般的CME事件,此次事件中的粒子流速度提升了5倍,磁场强度增强了10倍。

研究组采用空间观测数据开展这项研究,包括由美国宇航局STEREO-A飞船拍摄的图像。这艘飞船当时迎面经受了这场风暴。他们注意到第一次CME爆发产生的粒子流清空了前方的空间,为后面爆发的粒子流开闢出前进的道路。由于这些相互作用发生的位置位于太阳附近空间,并且粒子流的运行速度很快,来不及发散,因此其磁场的强度也很高。

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