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太阳风暴会转弯 抛射粒子袭地球 图文

(2010-10-05 11:08:26)
标签:

太阳系

太阳物理学

抛射粒子

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杂谈

太阳风暴

转弯

分类: 科学

太阳风暴会转弯 抛射粒子袭地球 图文

 

 



太阳风暴会转弯 抛射粒子袭地球 <wbr>图文

根据美国航太总署(NASA)STEREO卫星的观测资料分析显示,太阳风暴可能不是皆以直线行进,而是可能会改变方向;一旦这些从太阳表面向太空抛射的粒子对着地球而来,可能会快速加速,猛烈袭击地球磁场。

爱尔兰三一学院(Trinity College)的学生Jason Byrne和指导教授Peter Gallagher等人,利用STEREO的资料建立日冕物质喷发(coronal mass ejection,CME)的3D立体结构,结果发现CME刚开始可能在太阳高纬度地区发生,但竟逐渐向低纬方向前进,甚至来到地球附近;如果按原来爆发方向走的话,按理来说根本不可能来到地球附近才对!刚开始发现CME的爆发物质会转弯的这个现象时,还以为他们哪里搞错了;经过再三检查之后,才确认他们真的发现CME会转弯的现象。
太阳风暴会转弯 抛射粒子袭地球 <wbr>图文

首批图像捕捉壮观环形日珥


让Gallagher等人发现CME转弯现象的关键是称为「多尺度影像处理(multiscale image processing)」技术,将一张影像中不同大小尺度的事件予以分类。多尺度影像处理技术常应用在医学上,例如在拥挤的细胞影像中,用以鉴别个别的细胞核;天文上则常用来在拥挤的星场中鉴别出星系。不过,这倒是首度将多尺度影像处理技术应用在太阳物理学中,在挤满太阳风所形成的粒子流和亮点的影像中,鉴识出CME事件。

STEREO-A和STEREO-B两架观测卫星分离得很远,可以从不同角度观察同一个CME事件,这使得科学家能制作这些爆发事件的立体模型,并追踪它们的变化直至离太阳很远之处。
太阳风暴会转弯 抛射粒子袭地球 <wbr>图文
强烈的太阳辐射风暴相当于飓风“卡特里娜”

Gallagher等人首先注意到的是一开始原本「向上跑」离开太阳系平面的CME,之后又再度转向下。这让让他们伤透脑筋,但最后得出一个非常简单的结论,太阳是偶极磁场,有点类似磁棒一样,可导引CME物质回到太阳赤道面,也就是太阳系平面;当CME物质来到太阳低纬度地区后,则受到太阳风影响而被加速朝前行进,就像被丢入河中的软木塞一样。

之前别的太空任务曾观测到类似的CME似乎被改变方向并加速的现象,但STEREO是头一个真正从头见证到尾的太空船。能够建立太阳风暴的确实前进路线,对于未来的太空气象预报非常有帮助,科学家可以提前预知CME可能袭击地球而所引发地球磁暴(geomagnetic storms)的强度和时间点。

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美探测器拍摄的太阳爆发

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