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狂躁的太阳 科学家预测2013将有强烈的太阳风暴

http://www.kexue.com 2012-07-31 09:54:37 腾讯科学  发表评论


太阳风暴示意图


太阳与地球的比例


太阳风暴对人类生活的影响

  据国外媒体报道,挪威奥斯陆大学天体物理学太阳物理博士、挪威航天中心高级顾问帕尔·布雷克(Pål Brekke)写了一本关于太阳的科普新书,其标题为《我们狂躁的太阳》。帕尔·布雷克认为太阳已经使他着迷了许多年,自从布雷克第一次踏上北奥斯陆天文台时感到太阳或许并没有那么陌生、奇怪。在布雷克就读于奥斯陆大学就热衷于分享关于神秘的太阳相关知识,这也是他写完这本书的缘由。

  《我们狂躁的太阳》一书中详细介绍了太阳基本性质,人类在数千年的文明进程中对太阳的着迷研究,以及对现在科技社会的影响。帕尔·布雷克希望这本书可激发人们对太阳和自然科学的兴趣。对普通群众而言,太阳是自然科学的入口,因为它在许多途径上影响着地球和人类,太阳物理也与许多领域的科学存在联系,比如物理、化学、生物以及气象学等。

  太阳为地球上几乎所有的生命提供能量,并驱动着全球气候系统,因此其对我们而言是非常重要的。太阳光为植物的光合作用提供能源,是所有植物和化石燃料的源头,但是太阳风暴也可以干扰地球上的生命系统,也会对我们的社会产生作用。站在阳光下,通过肉眼短暂地看着太阳,它似乎是静态的、平和的以及永恒的。我们唯一能感觉到的是太阳每天在空中位置的变化,除此之外便是源源不断的温暖和阳光。

  太阳距离我们大约1.5亿公里,是一个巨型热核反应堆,通过将氢聚变成氦释放出能量,产生数百万摄氏度高温以及强磁场,在接近太阳表面时,就如同一壶沸腾的水,炙热的等离子气体冒出巨大的气泡。太阳表面还会刮起“太阳风”,带电粒子源源不断地吹向周围的宇宙空间,科学家此前发现太阳风的速度可达到每小时150万公里,每秒携带着大约100万吨的物质进入太空,相关于犹他州大盐湖的质量。

  太阳活动的周期为11年左右,每经过一个周期就会出现太阳活动的极大期,在此5年后太阳又将进入相对安静的时期,我们可以通过观测太阳黑子的变化推测太阳的活动。比如在太阳极大期时,就会出现大量的黑子,而在极小期时黑子的数量就很少,太阳黑子如同太阳表面出现的黑色“补丁”,是太阳表面正下方磁场线扭曲穿过该区域的现象,黑子现象的持续时间可从几个小时至数个月不等,而一个巨型黑子可存在的时间是一般情况的数倍。

  虽然中国人早在公元前28年就有了太阳观测的记录,但观测和记录太阳黑子始于1610年伽利略通过望远镜观测太阳。为什么科学家们如此关心太阳黑子呢,这是因为它们是太阳风暴发生的一个信号,说明太阳内部出现了不寻常的情况,将导致地球上的空间气象受到影响。日冕物质抛射现象和太阳耀斑事件通常和太阳黑子相关联。在即将到来的2013年,太阳将进入极大期,更加活跃,未来几年会发生更多的太阳风暴事件。

  随着2013年太阳活跃期的到来,未来几年发生的太阳风暴将会导致地球上出现一些异常现象,除了可导致漂亮的北极光外,太阳风暴往往会造成许多负面影响。极光被认为是高层大气出现的不寻常的事件,相当于1500千兆瓦的电力,为欧洲能源产量的一倍。

  太阳风暴还将释放出大量的辐射、带电粒子等,有时会直接向地球方向袭来,很幸运的是我们有地球磁场的保护,可以屏蔽掉大多数有害辐射的粒子,阻止大量的紫外线和X射线穿过地球大气抵达地面,因此由太阳风暴导致的空间环境受到的影响称为空间天气。

  事实上,在100年前太阳风暴对我们人类而言似乎没有多大影响,很少有人会去注意它的存在,但今天地球轨道上运行着超过1000颗人造卫星,我们社会的运作就依靠这些卫星的正常工作,比如天气预报、通信、导航、搜救、科研以及军事侦察等等都涉及到卫星的应用,如果损失了一颗卫星并导致信号中断可能到来严重的后果。受到太阳风暴影响最大的是全球导航系统和关键的无线电通信服务,比如客机在飞跃北极航线时可能失去无线电通信,卫星电话会停止工作,此外地面电力设施也会因为太阳风暴而受到损坏。(Everett)

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