摘要: 太阳是离我们最近的恒星。我们人类对太阳可以说再熟悉不过了。然而长期以来,天文学家们却一直没有好好地监测过太阳。因为太阳是一个沸腾的核反应大锅,要揭示它的内部运作机制,曾是一项不可能完成的任务。 访问: 阿里云热卖产品新老同享1元起 注册可抽iPhone 13 Pro 当然现在不是了,随着科学技术的进步,科学家们已经有能力去监测太阳了,并建立了一个宇宙探测器“舰队”,每天24小时监测太阳,从各个角度观察它,预测它的下一步行动。 我们对太阳已经有了初步的了解,太阳的秘密正在被慢慢地解开。 2017年9月6日,太阳爆发出一束紫外线和X射线。这束辐射向地球发射过来,我们称之为太阳耀斑。 太阳耀斑的爆发 耀斑是太阳表面的巨大爆炸,同时发射出光线,并烘烤其路径上的任何东西。我们地球基本上就处于这些来自太阳的强大喷发的火线上。 这次耀斑非常强烈,导致地球对日一侧的无线电信号中断,而且非常不巧的是,在这个时候,大西洋上有飓风向加勒比地区逼近。救灾队伍想要去救人,然而他们之间的无线电通讯,大部分时间都中断了。 太空天气和地球天气结合在一起造成了非常大的混乱。为了避免再次发生这样糟糕的情况,科学们需要能够预测太阳接下来会做什么。 2010年2月11日,美国国家航空航天局发射了太阳动力学观测站,简称SDO。它的望远镜可以观测太阳表面爆发出来的耀斑。 探测器一天24小时都在观望,在不断地警惕着太阳表面的耀斑的情况。 通过对太阳表面不断地观察,科学家们了解到,太阳表面会“下雨”。这种“雨”当然不会像地球上的雨,它不是水,而是热的等离子体。 太阳雨 整个太阳不是由固体、液体或气体组成,而是由一种奇怪的第四态物质组成,即等离子体。等离子体是非常热的气体,由于温度太高了,所以它失去了一些电子,变得带电。 等离子体的奇妙之处在于,一旦它带了电荷,就可以用磁场来引导它。 太阳拥有太阳系中最强大的磁场,在整个恒星中盘旋流动。太阳的磁场非常复杂,太阳表面有很多磁力线环。你会看到这些美丽的圆环,这些圆环也告诉你了磁场的位置。 SDO航天器拍摄的太阳降雨视频非常令人震撼,它显示等离子体沿着巨大的环状磁场线流动,这些磁场线,穿透了太阳表面。 因为太阳表面是等离子体,这些磁场环从太阳表面出来,它把等离子体吸上来,然后冷却并落下来,于是就形成等离子体雨。 2017年9月,在破坏性的飓风中期,无线电信号中断前几分钟,我们的太阳观测员发现了太阳表面发生一次爆炸。 通过对这次爆炸的观察,科学家们直观地看到了爆炸产生的机制。 太阳表面的磁环非常不稳定。平时磁环是一个圆形,这种磁通量回路有点像输电的电线。当他们独自运行的时候,一切相安无事。 但如果它们靠得太近,就会发生连接和短路,然后就会产生巨大的高能光爆炸。这种辐射改变了我们星球的大气层,无线电波受到干扰并造成了停电。 太阳耀斑经常发生,它们确实影响着我们,曾经影响过我们,将来也会如此。 【日冕】 但是太阳扭曲的磁场不仅仅破坏了我们的通讯。我们看到耀斑时,我们必须密切注意,因为有时候,还会有更重大的事情发生。 太阳会向整个太阳系发射巨大的等离子体云。所有这些物质都可能会来到地球,把这里弄得一团糟……摧毁我们的电网,摧毁我们的卫星,甚至伤害在轨道上我们的宇航员。 2018年的11月5日,帕克太阳探测器在距离太阳约2400万公里的轨道上运行时,一团等离子体爆炸云团击中了它。 帕克太阳探测器 幸好,帕克太阳探测器在设计之初就考虑到了应对这种情况,探测器被辐射硬化了,所以它幸存了下来。“辐射硬化”是指器件能够在辐射的环境下工作的特性。 这些等离子体爆炸云团的来源就是太阳的日冕。 日冕是太阳周围的一个区域,有点像太阳的大气层。你可以把太阳想象成一个气体球,再往外是稀薄的气体,绵延数百万英里。 日冕是一个很难研究的东西,因为太阳的表面太亮了,挡住了我们的视线。我们只有在日全食时才能看到日冕,那时月亮挡住了太阳的强光。 然而,天文学家们却不耐烦了,他们不想等到日全食。因为日全食一年只会发生一两次,所以他们找到了一种制造人造日全食的方法。 很简单,就是在探测器的相机前用一个圆形的圆盘遮蔽眩目的太阳,人为制造出日食,所以有时候,最好的解决方案就是最简单的解决方案。 2012年7月,太阳与日光层观测台探测器(SOHO)发现了一大块日冕,几秒钟前,另一个监测太阳表面的探测器发现了一个明亮的耀斑。 这些事件之间有联系吗? 日冕物质抛射其实就是剧烈的太阳耀斑。如果说太阳耀斑是爆竹的话,那么日冕物质抛射更像是原子弹。如果日冕物质抛射向我们,就会造成严重影响。 它做的第一件事就是压缩地球磁场,这导致磁场重新排列,重新连接,粒子流沿着这些磁场向我们的两极移动。一旦突破了我们地球的磁场防御,日冕物质抛射的粒子就会造成严重破坏。 1972年8月,越南局势高度紧张。当磁性传感器被触发时,二十多个水雷同时引爆,一颗卫星也因为被电磁脉冲击穿而丢失。空军的一个传感器探测到,地球某处发生了类似核爆炸的情况。 科学家们很快找到了真正的罪魁祸首。日冕物质抛射撕裂了地球的磁场并触发了磁传感器。危机很快缓和下来。 【太阳黑子】 太阳是一个巨大的等离子体球体,直径达约139万公里。我们无法阻止它做任何它想做的事。我们能做的就是学会预测将要发生的事情。 科学们在太阳表面发现移动的巨大的黑暗区域,称为太阳黑子。 其实黑子并不“黑”,它只是比它周围的区域暗一点,温度比太阳的光球层表面温度要低1000到2000摄氏度,所以看上去像一些深暗色的斑点。 太阳黑子 1989年3月,一次太阳爆发,导致加拿大全境停电,航天飞机出现故障。11年后,太阳再次发出了强烈的耀斑,并检测到有记录以来最强大的日冕物质抛射。 太阳有一个非常可预测的特性,但实际上又是相当神秘的活动周期。它每11年就会变得非常非常活跃,然后它又回到了平和的状态。 这个11年的周期让天文学家们摸不着头脑。但我们确实知道的一件事是,在剧烈的太阳活动之前,太阳表面似乎会出现暗斑,即太阳黑子。 太阳黑子是太阳表面的大片区域,比地球大得多。是由令人难以置信的强磁场干扰等离子体流动造成的。每过11年,这些黑子的数量就会增加,就像暴风雨前聚集的云一样。 当开始看到越来越多的太阳黑子时,就会看到更强烈更频繁的太阳耀斑。…
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