地球的天空与太阳耀斑同步

By Sharmila Kuthunur published 17 hours ago

The Sun

我们已经能够第一次来显示太阳的耀斑脉动和地球的大气层在太阳耀斑期间同步脉着的。

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这张合成图像显示太阳的SOHO图像和艺术家的地球的磁层的印象。 (Image credit: Magnetosphere: NASA, the Sun: ESA/NASA - SOHO)

按照最新的研究，地球的大气层脉动与太阳的炽热暴发同步，表明我们的地球对太阳活动比以前想的更敏感。

太阳耀斑——来自太阳的突然的、强烈的能量爆发——因它们的对地球的急剧影响闻名：令人眼花缭乱的极光、无线电通信中断、GPS干扰，在极端案例中电网故障。现在一项新的研究已经发现，这些爆炸事件也以更微妙但更深刻的方式激发地球的上层大气中一层叫电离层的带电层。

研究的主要作者、英国贝尔法斯特女王大学的艾斯林·奥黑尔在一份声明中说，“我们已经第一次能够证明太阳的耀斑的脉动和地球的大气层在一个太阳耀斑期间是同步脉动的。这项研究揭示它们的影响被在地球上感受多深”。

为得出这一发现，研究小组研究了2012年3月产生的一个强大的X5.4太阳耀斑，它被一个在太阳表面上的巨大的、超活跃的太阳黑子团滋生。由美国宇航局太阳动力学天文台和GOES-15卫星在此次活动期间收集的数据揭示了耀斑大约每90秒发射一次有节奏的能量爆发。这些爆发被科学家称为准周期脉冲（QPPs），被认为被太阳大气层中反复出现的磁活动造成。

通过分析来自卫星和地面站网络的GPS数据，奥黑尔和她的同事们在地球的电离层中检测到了相应的脉冲——电子浓度的峰值——就在耀斑后30秒。科学家将这种时间延迟归因到电离层固有的“迟缓性”，一个用来描述大气层来调整和充分对太阳变化并做出反应要用的时间。

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太阳活动和地球大气层反应之间的同步凸显太空天气多快能影响地球的。按照该声明，研究结果提示通信系统和GPS等技术的重大中断可能仅仅在一个太阳耀斑爆发后可能开始。

奥黑尔说，“一直迷人的领导这项研究，因为我们已经能够揭示我们的大气层对太阳的耀斑有多敏感”。

这项研究4月28日发表在《JGR空间物理》杂志上。