日食的几个阶段 日食过程的五个阶段( 二 )


通过绘制270年来的终结者事件,Leamon和同事发现,两次事件之间的时间间隔与下一个周期的强度有着密切关系,间隔越短预示着强度越强 。而这就是目前的状况,他说,间隔很短,第25周期的磁场活动或将在未来几个月内开始 。
“我们已经很接近了,”Leamon说:“那时候我们会看到太阳活动大幅增加 。”
灾难预测
强烈的太阳活动周期将给地球带来不小的麻烦 。太阳黑子会带来大规模爆炸,即太阳耀斑,这些耀斑有时会把大量辐射和带电粒子抛向太空,即日冕物质抛射 。足够强的日冕物质抛射与地球相撞,可能引发破坏性的地磁暴 。
最著名的地磁暴发生于1859年,第10太阳周期,被称为“卡林顿事件” 。它扰乱了电报,令操作人员倍感震惊;它还带来了极光,远至加勒比海的地方都能看到极光 。今天,这种强度的地磁暴将会带来毁灭性的破坏:电网崩溃,卫星瘫痪,危及轨道上的宇航员,改变原计划的航线,地面通信系统无法穿过地球的上层大气 。
强度较弱的喷发也很危险 。1989年3月12日,由于日冕物质抛射影响到地球,电网被烧毁,整个魁北克省停电,人们被困在电梯和隧道里,而这次事件的强度只相当于卡林顿事件的一小部分 。在轨道上,多颗卫星暂时陷入黑暗或无法保持高度,当天早些时候发射的发现号航天飞机上的传感器也发生故障 。
太阳活动对地球的影响被称为“太空天气”,多年来,科学家一直在微调如何预测太阳变危险的时间 。更准确地预测太阳风暴,意味着可以更好地保护脆的弱基础设施,就像天气预报可以让风暴沿途的人们做好准备一样 。
“我们无法阻止太阳上发生的事情,但如果我们有足够的预警,就有希望通过切换替代电网,减轻破坏程度,”美国天文学会太阳物理学部的公共政策委员会主席、西肯塔基大学的Gordon Emslie说 。
意识到太阳风暴的破坏力后,2020年10月美国政府通过了《太空天气研究与预报法》 。这项法案要求政府各机构共同合作,破解太空天气谜题,提高预测能力 。这意味优先进行基础研究:太阳爆发是如何发生的,日冕物质抛射如何穿越太空,同时设置各种监测程序和卫星 。
“如果能观察、分析微下击暴流、龙卷风和飓风,我们就能更好地了解这些现象,太空天气也是这样,”Emslie说 。
太空机构已经在地面和轨道上设置了不少太阳观测望远镜,为我们带来多种波长的观测图像 。最近新增的两艘航天器正在为科学家揭示太阳的正面情况 。科学家已经开始利用探测器提供的数据,揭开太阳的谜团 。
聚焦“营火”耀斑
【日食的几个阶段 日食过程的五个阶段】2020年2月,欧洲航天局的太阳轨道飞行器发射升空,目前正在绕太阳运行;它借助金星的引力,将自身推入可以看到太阳极点的轨道 。现在,飞行器正忙于利用各种机载仪器,研究太阳,帮助我们了解它对地球的影响 。
去年5月,这些相机观测到,在太阳低层大气中发生了约1500次微型耀斑,或者说,按照太阳的标准,这些耀斑属于微型,因为有些耀斑会跨越整个星球 。这些小型喷发持续了几十秒,研究团队称之为“营火” 。
2020年5月,欧洲航天局的太阳轨道飞行器拍下了这张高分辨率图片,从中可以看到“营火”耀斑的特点,这或将为我们解开长期以来的谜团:为什么太阳上层大气的温度比表面高得多?供图:SOLAR ORBITER/EUI TEAM/ ESA & NASA; CSL, IAS, MPS, PMOD/WRC, ROB, UCL/MSSL
“这是人为创造的观察术语,描述的是在非常短的时间里爆发的非常小的耀斑,但它们到处都是,”欧洲航天局的太阳轨道飞行器项目的科学家Daniel Müller说 。


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