ca88手机版会员登录它比正常的太阳风更热和更密

日期:2019-08-22编辑作者:ca88手机版登录

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。

太阳也会“打嗝”。每隔一两个小时,太阳风中的等离子体温度便会大幅升高,密度也会显着提升,像速射球一样从太阳表面高速喷出。这些等离子体结构的规摸足以吞噬500个地球,会在数分钟甚至数小时内干扰通讯信号。“太阳嗝”被称之为周期性致密结构,因酷似熔岩灯中的泡泡,天文学家更喜欢将它们称之为“泡泡”。

ca88手机版会员登录 1

ca88手机版会员登录 2

神秘“斑点”的未解之谜

太阳磁场线的缠绕、断裂和重联会释放出大规模的等离子体喷流

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。

日冕一直向太空喷射炙热的带电粒子流,这种现象被称之为“太阳风”。形象地说,太阳风就是太阳的呼气,这种呼气有时会变成一个“大饱嗝”。“太阳嗝”被称之为周期性致密结构,但天文学家更喜欢将它们称之为“泡泡”。如果你见过它们的图像,就不难理解为什么叫这个名字。

ca88手机版会员登录 3

根据发表在2月期《地球物理学研究杂志:空间物理学》上的一篇研究论文,每隔一两个小时,太阳风中的等离子体温度便会大幅升高,密度也会显着提升,像速射球一样从太阳表面高速喷出。这种等离子“泡泡”的规摸足以吞噬整个行星,会在数分钟甚至数小时内干扰通讯信号。

在40年前的数据中发现证据

ca88手机版会员登录 4

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。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。

5个半小时内从太阳表面喷出的黄色“泡泡”。美国宇航局研究员尼古里恩?维亚尔表示这些结构与熔岩灯中的泡泡类似,但个头大的惊人

ca88手机版会员登录 5

研究论文合着者、美国宇航局戈达德太空飞行中心的天体物理学家尼古里恩?维亚尔表示:“它们看起来就像熔岩灯里的泡泡。不过,它们的个头达到地球的数百倍。”

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。

虽然20年前天文学家就发现了“泡泡”,但这种经常出现的太空天气事件的源头和影响一直是个不解之谜。直到最近,科学家也只能借助环绕地球的卫星对这种现象进行观测。当一连串的“泡泡”袭击地球磁场,卫星便会探测到它们的踪迹。不过,这些卫星并不知道从太阳出发到抵达地球的4天1.5亿公里旅程中,这些结构经历了怎样的变化。

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,在比水星轨道更近的距离上研究太阳风的温度和磁力。

ca88手机版会员登录 6

ca88手机版会员登录 7

艺术概念图,太阳风粒子与磁气圈交互

斑点的力量是否足以吞噬世界

在对“泡泡”进行研究时,维亚尔和同事实现了突破,就好像在太阳家门口对它们进行观测。进行新研究过程中,他们在有着40年历史的数据中发现了“泡泡”的证据。40年前的观测数据表明,离开太阳时这些结构的温度高的惊人,有时可达到周围太阳风平均温度的两倍。此外,他们还发现日冕每隔90分钟左右就会喷出“泡泡”。

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。

维亚尔表示:“即便是在天气晴朗的日子,即没有发生大规模的太阳风暴,太阳表面也一直上演这种级别的天气事件。这些小规摸的动力学现象也会对地球产生影响。”自2000年代初首次对太阳“泡泡”进行研究以来,科学家就知道它们的体积在地球的50到500倍之间。随着进一步向太空延伸,它们的身躯还会不断壮大。此外,它们的密度很高,带电粒子数量是普通太阳风的两倍。

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。

ca88手机版会员登录 8

ca88手机版会员登录 9

地球磁场能够让带电粒子发生偏移,进而保护我们免遭太阳风侵袭

太阳风的形成和基本特性

磁场读数显示掠过地球时,这些巨型“泡泡”会挤压地球磁场,在数分钟甚至数小时内干扰通讯信号。不过,这些读数也让科学家产生大量疑问。维亚尔表示“泡泡”从太阳出发到抵达地球的4天时间里必然会发生改变,温度也会逐渐降低。为此。他和同事决定研究“泡泡”离开太阳后不久的状态。

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。

新研究过程中,维亚尔等人对“太阳神1”号和“太阳神2”号的观测数据进行了分析。这两颗太阳探测器由美国宇航局和德国航空航天中心合作,分别在1974年和1976年发射。两颗探测器围绕太阳飞行了将近10年时间,最近时距太阳表面只有4300万公里,比水星围绕太阳公转的轨道还要近。服役期间,它们对太阳风的温度和磁场特性进行了研究。

ca88手机版会员登录 10

ca88手机版会员登录 11

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。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。

发射前的“太阳神”飞船

ca88手机版会员登录 12

维亚尔指出如果其中任何一个探测器被“泡泡”吞噬,这种遭遇会在读数中得到体现。为此,研究小组寻找一个特定的数据模式,即突然性的炙热高密等离子体爆发被温度/密度较低的太阳风隔开。最终,他们发现了5例。

那些等待时间证实的斑点疑问

数据显示“泡泡”大约每90分钟从太阳表面喷出,这与几十年后对“泡泡”的可见光观测结果相符。此外,这项研究还提供了第一个真正意义上的天基证据,证明“泡泡”的温度和密度超过正常的太阳风。

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”。

ca88手机版会员登录 13

艺术概念图,帕克探测器环绕太阳飞行

至于为何会形成“泡泡”,科学家尚无法给出确切答案。根据地球附近获取的磁场读数,“泡泡”可能在导致太阳风暴的某种爆炸中形成。太阳风暴是大规模的等离子体爆发,由太阳磁场线的缠绕、断裂和再联导致。维亚尔表示:“我们认为一个类似但规摸较小的过程形成了‘泡泡’。如果将太阳风暴称之为大爆炸,‘泡泡’就是小爆炸。”

2018年8月,美国宇航局放飞帕克太阳探测器,现在距太阳表面2400万公里。不久后,这颗探测器有望验证他们的猜测。帕克探测器的先进程度远超“太阳神”,观测时与太阳的亲密度也远超后者,最近时只有640万公里。从这个得天独厚的位置,帕克探测器能够观测到“泡泡”出生后不久的活动。

翻译:牛树军

本文由ca88手机版会员登录发布于ca88手机版登录,转载请注明出处:ca88手机版会员登录它比正常的太阳风更热和更密

关键词:

新切磋有助尽早识别埃博拉出血热重症者,并不

ca88手机版会员登录,曾经在西非导致严重疫情的埃博拉出血热致死率异常高,但也略微病者幸存下来。日本实验商量...

详细>>

及子刊综览,大气宛如40亿年前的地球

英国《自然·通讯》杂志11月20日发表的一项行星科学研究称,欧洲科学家集合“卡西尼”号探测器13年的观测数据,终...

详细>>

笔者国地文学家揭穿颗粒物质的专断玄机ca88手机

沙子既像固体,在没有外界干扰的时候能保持静态,形成沙丘之类的景观;也像液体,在外力作用下能够流动,可以...

详细>>

孙鸿烈院士一行到中国中国科学技术大学学晋城

8月6日至19日,德国科学院院士、德国森肯堡自然历史博物馆馆长、“第三极环境计划”联合主席VolkerMosbrugger一行赴中...

详细>>