太阳对我们笑,好意?恶意?

2022-12-09 09:16:21
标签: 天文 太阳风 探索
(太阳在"微笑")


       如果认为太阳一直表现得很平静,不会出现“喜怒哀乐”,每天总是东升西落,默默无闻地为人类送来光明,那就大错特错了。20221026日,美国宇航局的太阳观测卫星,拍摄了一张太阳的近景照片,看起来十分有趣,它酷似一个滑稽的小老头,吊着一对三角眼,旋转着圆圆的鼻子,促缩着掉了牙的嘴巴,同时嘴角上扬,正在对着人狡黠地微笑。许多人从网上看到这张引人注目的照片后,不禁感叹道:是不是卫星向太阳"说茄子!"时抓拍的。

       据说,英国一名网民看到这种咧着嘴笑的太阳图像,发现与电影《捉鬼敢死队》中的棉花糖小鬼有点相似,觉得很有意思,便把图片恶搞成一个快乐的万圣节南瓜,作为111那天狂欢时的装鬼面具,用来疯狂一把。可是,如果冷静想一想,太阳如此罕见的“大变脸”,并不寻常,不由地让人感到一种莫名的诡异。

(“微笑”的太阳被恶搞成万圣节南瓜)


       太阳没有生命,绝不会有表情,它这幅笑容,纯属内部活动在外部表现上的一种偶然和巧合。如果以科学的眼光来审视,它那充满笑意的眼睛嘴巴,其实是出现在表面的日冕洞;那么,什么是日冕洞呢?要明白这个问题,应先弄清什么是太阳风和日冕。

       太阳风是从太阳内部射出的高速带电粒子流,强度达到一定程度就叫太阳风暴,这种粒子流相似于地球上刮起的风;不过,地球上的风是气体定向流动形成的,而太阳风是定向移动的无数质子和电子等粒子,刚从太阳内喷涌而出时,速度是地球风的万倍以上。它会破坏大气臭氧层,威胁卫星等航天器的运行,干扰电讯和电力系统,危害人体健康,使地球气候发生异常变化,甚至诱发火山爆发和地震。

       不过,地球磁场对太阳风具有抵挡作用;因此,吹袭而来的太阳风,只有少数强行突破地磁阻拦成为“漏网之鱼 ”,给人类制造祸端,而大部分被挡了回去,在太空中自由“流浪”,一旦掠过地球北极,会与那里的地磁发生作用,产生美丽的极光。

       日冕是指太阳大气的最外层,厚度可达几百万公里以上,由类似电火花形态的物质(等离子体)构成,整个范围可从太阳表面一直向外延伸好几个太阳的半径。日冕的温度非常高,可达100200万。令人不可思议的是,离太阳中心较近的区域,温度在几千度到几万度之间;而距离太阳中心最远的日冕,温度竟然如此之高。这种反常的现象,科学家目前还不能作出解释。

 (日全食时太阳周围弥漫的蓝色雾状是日冕)


       由于日冕较暗,亮度仅为阳光的百万分之一左右,通常被太阳的光芒所掩盖,只有在日全食时才能看到。1931年,法国天文学家博纳德发明了日冕仪,能让人在阳光普照时直接观测日冕,并最终发现日冕是太阳的一部分。从这个意义上讲,我们平时看到的太阳,其实是它中心最明亮的部分,真正完整的太阳还大得很哩!只是用肉眼无法全部看见而已。

       随着观测仪器的发展,我们今天可利用射电望远镜直接观测日冕,还可以用X射线或紫外线相机拍摄。这次发现的“太阳笑脸”,就是太阳观测卫星上的紫外线相机所拍摄。

       有时候,日冕一些区域的太阳磁场,会裂开一个大缺口,也就是磁力线向外延伸,而不是沿太阳周围形成闭合回路;于是就对带电粒子失去阻挡作用;这样以来,太阳内部剧烈的热核反应所产生的太阳风,就从这些大缺口冲出来,造成这个地方的温度较低,看起来像黑乎乎的洞穴,被称为日冕洞。这次“太阳微笑”图案上三个日冕洞,其每一颗“眼睛”都能放进几个地球,“嘴巴”则可放进几个木星,可见它们并不小。

 (磁力线外伸的地方是日冕洞所在位置)


       通常,由于受太阳表面磁场的束缚,由内而出的太阳风,通常受到很大限制;而日冕洞对带电粒子流畅通无阻;因此,从这里刮出的太阳风,速度相当快,一般能达到每秒400—800公里,是其他部位太阳风速度的三倍。

       高级别的太阳风大约每隔11年发生一次,由于太阳活动对地球影响特别大;因此科学家把太阳风的出现,形象地比喻为太阳打“喷嚏”,一旦出现这样的“喷嚏”,地球往往会“发烧”。可想而知,目前太阳忽然露出这样一张笑脸,并不意味着 和善温情;相反,这是它不怀好意的象征,表明一场太阳风将向我们刮来;于是,不禁让人联想到以往曾发生的一场可怕天文灾难。

       1959721日,一股凶猛的太阳风吹袭到近地高空,竟然使地球的自转速度突然减慢了每秒085毫秒(毫秒是角度单位),而这一天全球发生了多起地震;同时,地球磁场也发生了被称为磁暴的激烈扰动,环球通信突然中断,使一些靠指南针和无线电导航的飞机、舰船瞬间变成了瞎子和聋子……

(地球磁场推开了袭来的太阳风)


       不过,根据科学家估算,这次由太阳微笑而引发的大量带电粒子流,可能会对近地轨道上的卫星和空间站带来一定干扰,并引发地面电力和通信系统的信号,出现微弱波动;但总体来讲,它的强度十分有限,当从1.5亿公里之外的太阳表面刮来时,显得更微弱了,再加上地磁这把巨大的“保护伞”,迫使它“绕道而行”。

       通常,太阳风吹到地球最多为一周时间,但从1026日至今已经过去好多天了,近期外太空并没有发生什么异常现象,而且我们的梦天号科学实验舱也是正常发射和对接,神舟载人飞船乘组太空大会师也丝毫未受任何影响。这大概是从三个日冕洞吹出的太阳风,中途改道,而没有奔着地球而来;所以,请大家把心放在肚子里!


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