太阳风暴,太阳风暴对地球影响有多大?

文章作者:外星探索网 | 2015-06-01
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太阳风暴概述

太阳风暴

太阳风暴是太阳磁场变化到一定程度导致能量爆发的产物,由于太阳的日冕层的高温的作用,氢,氦等原子被电离成带正电的质子,氦原子核和带负电的自由电子等粒子。这些带电粒子运动速度非常快,导致不断有带电粒子挣脱太阳引力束缚,射向太阳的外围,从而形成了太阳风暴。

太阳风暴的速度一般在200-800km/s,太阳的磁场变化周期大约为11年,从而导致太阳风暴的周期的变化,在太阳极小期,从太阳的磁场极地附近吹出的就是高速太阳风暴,在太阳磁场赤道附近吹出的就是低速太阳风暴。

经研究发现,太阳风暴所产生的高能射线以及粒子流很有可能对围绕地球的人造天体造成不同程度的损坏,有记录记载,太阳风暴的爆发已经对地球和人类的生活产生了重大的影响。下面我们一起来看看太阳风暴对地球影响有多大

太阳风暴发现经过

太阳风暴

1850年,英国天文学家在观察太阳黑子的时候,发现太阳表面上出现了一道小小的闪光,持续了5分钟。他认为这是一颗陨石掉落在了太阳上。

1899年,美国天文学家发明了一种太阳摄谱仪,能够用来观察太阳发出的某一种波长的光。这样,人们就能够靠太阳大气中发光的氢、钙元素等的光,拍摄到太阳的照片。结果查明,太阳的闪光和什么陨石毫不相干,那不过是炽热的氢的短暂爆炸而已。

20世纪20年代,由于精密仪器的发明,太阳风暴的发现已经成为普通现象,它的出现往往与太阳黑子有关。

1962年,美国的水手2号探测器发现了太阳会在太阳黑子活动的高峰时产生太阳风暴,科学家把太阳风暴的现象比喻为太阳打喷嚏。

太阳风暴活动周期

太阳风暴随太阳黑子活动周期每11年发生一次,当每11年周期终结时,太阳黑子数目将会下降,太阳风暴会衰减,所有都会风平浪静。这个“太阳活动极小期”并不长久,在一年以内,黑子和风暴将逐渐变强,一个新的太阳活动高潮即将降临。截止到2011年,人类对太阳黑子数量较为完整的记录积累了23个周期。

太阳风暴形成原因

太阳风暴形成原因

太阳风暴是太阳因能量增加向空间释放出的大量带电粒子形成的高速粒子流。所以太阳风暴中的气团主要内容是带电等离子体,并以每小时150万到300万千米的速度闯入太空。太阳风暴随太阳黑子活动周期每11年发生一次。它是一种太阳自身的周期性变化。每个周期内都会有峰年,这时太阳表面会产生大耀斑和巨大的黑子群,而黑子群释放的气体和带电粒子与地球磁场发生撞击后会产生地磁冲击波,而后引发地球磁暴,这就是太阳风暴的形成过程。

太阳风暴对地球的影响

太阳风暴对地球影响到底有多大?太阳风暴期间,太阳发出的X射线和远紫外线(指波长为0.1~140纳米的电磁波)、射电波(指波长为1毫米~10厘米的电磁波)以及高能粒子流(如质子、α粒子、电子等)等离子体云等都会大大加强,从而会引发相关的地球物理现象发生。

太阳风暴期间所射出的X射线会比平时增加1000倍,X射线的增加会大大增加地球大气中电离层的电子密度,从而使短波无线电通讯受到严重干扰,甚至会导致无线电通讯中断。例如,1989年太阳活动22周峰年期间,一次大的太阳耀斑曾使地球上的短波无线电通讯中断达1小时以上。太阳风暴时产生的高能粒子流会使空间飞行中的一些探测仪器和计算机系统受到严重损害,并会直接威胁到太空飞行人员的生命安全。全球定位卫星GPS9783在太阳活动22周峰年期间共发生了13个位翻转错误。太阳风暴时的高能质子会在地球的近地空间造成通量较大的太阳宇宙线事件,被称为质子事件。同时这些高能质子还会使地球两极上空的大气发生扰动,导致短波通讯中断等。太阳风暴时紫外辐射的强烈变化会直接改变地球高层大气的温度和密度,从而会使人造卫星等空间飞行器的轨道发生改变,直接威胁其运行安全。

大家都知道磁暴会导致地球外围以及地球上一些仪器发生巨大的故障,然而太阳风暴就会引发这种磁暴。

太阳风暴是太阳因能量增加向空间释放出的大量带电粒子流形成的高速粒子流。由于太阳风暴中的气团主要内容是带电等离子体,并以每小时150万到300万公里的速度闯入太空,因此,它会对地球的空间环境产生巨大的冲击。太阳风暴爆发时,将影响通讯、威胁卫星、破坏臭氧层。

向地球方向涌来的质子在抵达地球时,大部分会被地球自身的磁场推开。不过还是有一些会进入大气层,从而引起极光和各种电现象。向地球方向射来的强大质子云的一次特大爆发,会产生可以称为“太阳风暴”的现象,这时,磁暴效应就会出现。

太阳风暴爆发记录

太阳风暴爆发记录

2010年8月3日,NASA公布了太阳动力学观测卫星(SDO)1日通过极紫外线相机拍摄到的太阳北半球耀斑爆发。各国天文工作者目睹了一场剧烈的太阳耀斑爆发,耀斑下的太阳黑子足有地球大小,这次爆发随后引发了太阳表面更大范围内的太阳风暴,向上亿公里外的地球喷发出大量带电粒子,形成一股强烈的太阳风。科学家预测,携带大量带电粒子的太阳风暴预计于4日抵达地球,在两极产生强烈的极光现象。

美国宇航局的科学家预测,太阳风暴产生的带电粒子流将于3日“击中”地球,冲击地球磁场,同时在地球两极产生强烈的极光,那将是非常壮观绚丽的景象。然而,专家警告,如果太阳风暴过分剧烈,将会破坏地球卫星,导致全球大范围的电力和通信系统中断。

2011年2月,天文学家称,地球即将迎接一场猛烈的“太空风暴”,它将导致地球卫星通讯中断、地面航班停飞和大范围地区断电,带来数千亿美元的经济损失。

天文学家警告指出,在面对较大的太空风暴,人类则变得非常渺小和脆弱,这在任何历史时期都已得到证实。人类应当做好迎接一场全球性灾难。太阳风暴朝向地球释放大量放射线和带电粒子,将损坏人造卫星、影响航班和手机网络系统,专家称,如果该太空风暴非常强大,甚至能够严重影响股市和全球经济,切断电力供给数周或者数月时间。

2011年3月中国气象局国家空间天气监测预警中心监测显示,3月7日12时至8日12时,太阳表面连续发生了9次中等级别的耀斑,并伴随有太阳风暴事件。专家表示,此次耀斑的高密度爆发对地球的影响轻微。

监测显示,3月6日,太阳表面同时出现多个复杂的黑子活动区,能量迅速积聚。从3月7日12时至8日12时,黑子活动区相继爆发9次M级耀斑。其中3月8日凌晨4时左右,位于太阳表面西半球的黑子活动区(11164)爆发的M3.7级耀斑还伴随有太阳风暴事件。预计太阳风暴将于10日至11日影响地球,并引发磁暴和电离层的扰动。

据中国气象局国家空间天气监测预警中心研究员薛炳森介绍,多个黑子活动区同时在太阳表面出现,且活动区磁场分布复杂,是造成本次连续耀斑爆发的主要原因。经过集中爆发后,整个黑子活动区能量已迅速减弱。他表示,虽然此次高密度耀斑爆发事件在本期太阳活动周尚属首次,但从整体上来看只是相对普通的太阳爆发过程,是太阳活动周期性的正常表现,对地球造成的影响轻微,公众不必恐慌。

2012年3月,美国宇航局图像所显示的太阳表面上的极紫外线波长

2012年3月初,美国气象专家表示,近五年内最强烈的一次太阳风暴会于3月8日袭击地球。这次风暴会在格林尼治标准时间8日6点至10点间(北京时间:14至18时)发生,太阳会释放出大量的带电粒子。此次太阳风暴可能会扰乱电网、卫星导航系统(GPS)和飞机航线。

2012年7月,地球躲过了一枚子弹 。更确切地说,是那枚子弹射偏了。如果它击中地球的话,我们就有大麻烦了。这枚子弹,是一场太阳风暴,是太阳向外爆发出来的上十亿吨等离子体。  

2013年2月,美国宇航局警告称,地球即将遭受空间风暴,而科学家将太阳风暴比喻为太阳打“喷嚏”。对此,中国科学院研究员表示,NASA关于太阳风暴的预测应该是基于太阳活动长期变化规律得出的结论,判断2013年下半年可能会再次达到一个阶段性高点。更多科学发现详见外星探索网www.ufo-1.cn。

太阳风暴造成的灾难事件

太阳风暴

1989年3月13-14日,太阳风暴造成加拿大魁北克地区电网停电;全球无线电通讯受到干扰;日本一颗通讯卫星异常;美国一颗卫星轨道下降。

1991年4月29日,强磁暴发生后使美国缅因州核电厂发生灾难性破坏。

1994年1月20-21日,两个加拿大通讯卫星发生故障。

1997年1月6-11日的日冕物质抛射使AT&T公司通讯卫星报废。

1998年5月19日美国银河四号通讯卫星失效,同时德国一颗科学卫星报废。

2000年7月14日欧美的GOES、ACE、SOHO、WIND等重要科学研究卫星受到严重损害,日本的ASCA卫星失控,AKEBONO卫星的计算机遭到破坏。

2003年10月28日,欧美的GOES、ACE、SOHO、WIND等重要科学研究卫星受到不同程度损害,日本“回声”卫星失控。

2010年8月4日晚(格林尼治时间),受太阳风暴影响,英国出现壮观的极光现象。位于同一磁纬度的丹麦和美国北部密歇根州也出现了壮观的极光现象。8月1日,太阳表面出现太阳风暴,数吨等离子体抛入行星际空间。当这些等离子体抵达地球大气,便产生绚丽的极光。

太阳风暴相关消息

2015年是否会有太阳风暴

据国外媒体报道,科学家认为2015年很有可能爆发一次太阳风暴,太阳风暴前一个周几结束与2008年,而2015年正好是11年平均周期中最活跃的时期。

即将到来的2015年或面临强大的太阳风暴,科学家们正在通过设置全球联网的监测站对太阳风暴进 行观测,以研究在太阳活跃期所发生的现象。

太阳风暴的应对措施

由美国特拉华大学、韩国忠南大学和汉阳大学的科研人员共同研发出一种新型太阳风暴预警系统,可针对特定辐射级别,预测高能带电粒子何时达到峰值。该系统的设备可测量太阳风暴中首先抵达地球的高能、高速带电粒子流强度,从而使研究人员提前评估此后到达地球、速度较慢、但潜在危险更大的粒子流,预测其潜在危险水平。

报告作者之一、特拉华大学科研人员约翰•比伯说,提前166分钟发出预警,可让在太空执行任务的航天员躲进航天器内的隔离区,也可提醒在地球磁场较弱的极地飞行的驾机者及时降低飞行高度,以便受到地球磁场更多保护。

面对太阳风暴对地球的影响,我们还有很多保护不到的,但是尽量减少损失才是目前最应该做的,科学家们依旧在研究该如何更加全面的保护地球免受太阳风暴的影响。

 

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