太阳爆发活动都是“团伙作案”环形耀斑与日冕变暗有关?
科普小知识2022-07-09 08:13:38
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在黑喑严寒的外太空中,要不是“熊熊烈火”的太阳光产生光和热,地球上将是一片死寂。
可是,性情暴怒的太阳光,隔三差五也会让我们生产制造一点麻烦事,太阳大气的部分区域会在短期内释放出来很多能量,也就是大家常说的太阳光耀斑。
太阳光耀斑不但会造成其部分区域瞬间加温,还会继续向外发送各种各样电磁波辐射,并随着颗粒辐射源的忽然提高,进而危害地球上的通讯、导航乃至航天航空。
中科院紫金山天文台科学研究工作人员与中国同行业协作,运用英国太阳光动力学模型天文台认证(SDO)通讯卫星配用的空气成像仪(AIA)和日震磁像仪(HMI)的多股票波段观察数据信息,详尽科学研究了2016年10月16号在序号12434的区域活动产生的一个M级环状耀斑,发觉耀斑所属区域和周边并沒有显著的暗化,却在间距该耀斑约18万千米的平静区出現了远侧日冕暗化状况。前不久,该科学研究結果发布于《天文与天体物理》杂志期刊。
有关环状耀斑生物学家了解很少,而针对环状耀斑与日冕暗化关联的科学研究也十分缺乏。这二者另外出現,引起了科技界的关心。耀斑与别的太阳大气状况中间是不是还存有别的关系?日冕区域暗化代表着哪些?大规模暗化区域化学物质动向哪儿?
强烈的能量释放出来全过程
太阳光看上去如同一颗晃眼的火球。天文望远镜问世后,专家才能够慢慢刚开始科学研究太阳光传出的光,科学研究太阳表面黑子,并在日食期内观查日冕。
直至1859年,美国摄友杰弗里·卡林顿在观查太阳时,追踪一个极大的太阳黑子,他观察到一个从来没有的状况:一个“白光灯耀斑”,明显光亮,在全部黑子移动了大概五分钟,随后彻底消退。
是人们第一次观察到太阳光耀斑。往往称作耀斑,是由于他们看起来是一些十分明亮的区域,其溫度达到上干万摄氏,最多不断好多个钟头。“太阳光耀斑是产生在太阳大气部分区域,一般是黑子周边区域活动的一种强烈能量释放出来全过程,是太阳大气主题活动的关键方式之一。”
耀斑的能量非常令人震惊,一个耀斑所释放出来的总能量达到约1022—1025焦耳,等于1.5亿至1500亿颗广岛原子弹另外发生爆炸释放出来的能量。耀斑的能量源于太阳表面累积的电磁场活化能,在短期内这种能量根据一种称为电磁场重联的*迅速变换为等离子技术的能源、机械能及其辐射,并造成很多高能粒子。
如今,生物学家早已能够 根据路面和室内空间的大中型太阳望远镜在射电、红外线、能见光、紫外光,乃至是伽马射线等全股票波段观察到耀斑。
现阶段大家观察到的、形状较为标准的耀斑包含两大类,一种是双带耀斑,它是最普遍、科学研究最完善的一类耀斑,他们在太阳光矮层空气展现两根类似平行面的亮带,在日冕中展现出弧形热环;另一种是环状耀斑,是英国太阳光衔接区与日冕探测仪发觉的一种独特耀斑,一般由一个圆形或椭圆型亮带和內部高密度的亮带构成。
各种主题活动相互关系
针对太阳光而言,耀斑并并不是独立存有的,太阳大气中的各种主题活动相互间拥有紧密联系。例如,太阳黑子释放出来其磁能量时造成耀斑,而耀斑通常与日冕密切相关。
统计分析研究表明,能量越大的耀斑越非常容易随着太阳表面的此外一类暴发主题活动——日冕化学物质抛射(CME)。说白了,日冕化学物质抛射是指日冕在很短的時间内向型行星际空间抛射很多被磁化等离子技术的全过程。这种等离子技术的品质达到百亿多吨,最大速率达到3000公里/秒。
因而,生物学家将这些随着CME的耀斑,称之为暴发耀斑,沒有CME随着产生的耀斑称之为管束耀斑。这也形象化地最能体现耀斑的能量尺寸。实际上,耀斑和CME全是太阳表面最强烈、能量最大的暴发主题活动,也是造成极端天气空间天气的关键根源。
耀斑和CME造成的较高能辐射源及其被磁化等离子技术历经跋山涉水,抵达地球上周边时,对地球上周边电磁场及对流层造成明显振荡,从而对航天飞机、通讯、导航等造成危害。
日冕暗化,也是与太阳光耀斑暴发或是CME有关的另一种尺度大主题活动。
据观察,日冕暗化主要表现为部分日冕在极紫外线和软X射线股票波段辐射源的迅速发暗和迟缓回暖,全部过程可持续性几个小时到十几钟头。日冕暗化的区域先迅速拓展随后迟缓收拢,较大总面积达到数十万平方米兆米。
“日冕暗化主要是由耀斑和CME造成的相对密度减少造成的,因而我们可以依据日冕暗化的光谱仪转变,大致估计CME带去的化学物质。”张擎旻详细介绍说。
生物学家觉得,科学研究日冕暗化针对室内空间气象预警和气象预报有一定的指导作用,但现阶段有关环状耀斑与日冕暗化关联的科学研究还十分缺乏。
或因区域化学物质相对密度减少
在本次科学研究中,生物学家发觉,耀斑与远侧日冕暗化区域由尺度大合闭磁感线相互连接,证实二者拥有 密切联系。
据医生介绍,这一远侧日冕暗化的转变全过程大概分三个环节:最先,在耀斑硬X射线抵达最高值前几分钟,出現很弱的暗化;以后,长而窄的远侧日冕暗化发生了,在基本上全部极紫外线股票波段都能够观查到,而耀斑区域自身并沒有显著转变。接着,大规模的暗化逐渐向东南方拓宽,总面积迟缓提升,一部分暗化区域较大 相对性色度减少90%;最终,暗化总面积慢慢变小。
根据估计,全部演变不断约8钟头。另外,此次远侧日冕暗化的特点,例如总面积、色度、延迟时间等,与CME造成的暗化很贴近。
“这一次的发觉与过去的观察也不太一样,难以用目前基础理论作出极致表述。”张擎旻觉得,远处日冕发暗的缘故,推断可能是这种区域化学物质相对密度减少,并非溫度转变。
优效性,科技人员又找到好多个相近恶性事件,表明这类状况并不是个案。
可是,为何耀斑会造成太阳大气转变?消退的化学物质又来到哪儿?如今還是不解之谜。
不论是耀斑還是CME,都是对地球上导致极大危害。在杰弗里·卡林顿初次观察到耀斑大概18小时后,地球上出現了有纪录至今较大 的地磁感应器飓风;世界各国都观察到流星;在古巴、美国夏威夷等地球赤道周边区域,大家将见到的流星称之为“翠绿色窗帘布”;电报机在中断连接的状况下,由于感应电动势而造成振动。
假如今日产生那样的恶性事件,很多电力工程和电子器件基础设施建设将遭到破坏性的严厉打击,导致损害将会达到数万亿美元。
要想精确气象预报并缓解空间天气恶性事件导致的危害,方式只有一个——搞清楚太阳表面到底发生什么事,而此项科学研究为大家可以大量地掌握这一性子不大好的隔壁邻居,又往前迈入了一步。