专栏名称: 腾讯太空
腾讯太空官方微信号。
目录
相关文章推荐
植物星球  ·  开春,Burberry格子奢花第一名 ·  昨天  
植物星球  ·  立春,樱花初开,狼尾蕨绿 ·  3 天前  
昆明广播电视台  ·  视听日历|你好昆明:“躺”在滇池边 ·  2 天前  
昆明广播电视台  ·  视听日历|你好昆明:“躺”在滇池边 ·  2 天前  
51好读  ›  专栏  ›  腾讯太空

太阳也会“打嗝” 吐出的泡泡足以吞噬500个地球

腾讯太空  · 公众号  · 探索  · 2019-04-17 21:17

正文

太阳也会“打嗝”。每隔一两个小时,太阳风中的等离子体温度便会大幅升高,密度也会显著提升,像速射球一样从太阳表面高速喷出。这些等离子体结构的规摸足以吞噬 500 个地球,会在数分钟甚至数小时内干扰通讯信号。“太阳嗝”被称之为周期性致密结构,因酷似熔岩灯中的泡泡,天文学家更喜欢将它们称之为“泡泡”。


太阳磁场线的缠绕、断裂和重联会释放出大规模的等离子体喷流

日冕一直向太空喷射炙热的带电粒子流,这种现象被称之为“太阳风”。形象地说,太阳风就是太阳的呼气,这种呼气有时会变成一个“大饱嗝”。“太阳嗝”被称之为周期性致密结构,但天文学家更喜欢将它们称之为“泡泡”。如果你见过它们的图像,就不难理解为什么叫这个名字。


根据发表在 2 月期《地球物理学研究杂志:空间物理学》上的一篇研究论文,每隔一两个小时,太阳风中的等离子体温度便会大幅升高,密度也会显著提升,像速射球一样从太阳表面高速喷出。这种等离子“泡泡”的规摸足以吞噬整个行星,会在数分钟甚至数小时内干扰通讯信号。

5 个半小时内从太阳表面喷出的黄色“泡泡”(白色箭头)。 美国宇航局研究员尼古里恩•维亚尔表示这些结构与熔岩灯中的泡泡类似,但个头大的惊人

研究论文合著者、美国宇航局戈达德太空飞行中心的天体物理学家尼古里恩•维亚尔表示:“它们看起来就像熔岩灯里的泡泡。不过,它们的个头达到地球的数百倍。”


虽然 20 年前天文学家就发现了“泡泡”,但这种经常出现的太空天气事件的源头和影响一直是个不解之谜。直到最近,科学家也只能借助环绕地球的卫星对这种现象进行观测。当一连串的“泡泡”袭击地球磁场,卫星便会探测到它们的踪迹。不过,这些卫星并不知道从太阳出发到抵达地球的 4 1.5 亿公里旅程中,这些结构经历了怎样的变化。

艺术概念图,太阳风粒子与磁气圈交互

在对“泡泡”进行研究时,维亚尔和同事实现了突破,就好像在太阳家门口对它们进行观测。进行新研究过程中,他们在有着 40 年历史的数据中发现了“泡泡”的证据。 40 年前的观测数据表明,离开太阳时这些结构的温度高的惊人,有时可达到周围太阳风平均温度的两倍。此外,他们还发现日冕每隔 90 分钟左右就会喷出“泡泡”。


维亚尔表示:“即便是在天气晴朗的日子,即没有发生大规模的太阳风暴,太阳表面也一直上演这种级别的天气事件。这些小规摸的动力学现象也会对地球产生影响。”自 2000 年代初首次对太阳“泡泡”进行研究以来,科学家就知道它们的体积在地球的 50 500 倍之间。随着进一步向太空延伸,它们的身躯还会不断壮大。此外,它们的密度很高,带电粒子数量是普通太阳风的两倍。

地球磁场能够让带电粒子发生偏移,进而保护我们免遭太阳风侵袭

磁场读数显示掠过地球时,这些巨型“泡泡”会挤压地球磁场,在数分钟甚至数小时内干扰通讯信号。不过,这些读数也让科学家产生大量疑问。维亚尔表示“泡泡”从太阳出发到抵达地球的 4 天时间里必然会发生改变,温度也会逐渐降低。为此。他和同事决定研究“泡泡”离开太阳后不久的状态。


新研究过程中,维亚尔等人对“太阳神 1 ”号和“太阳神 2 ”号的观测数据进行了分析。这两颗太阳探测器由美国宇航局和德国航空航天中心合作,分别在 1974 年和 1976 年发射。两颗探测器围绕太阳飞行了将近 10 年时间,最近时距太阳表面只有 4300 万公里,比水星围绕太阳公转的轨道还要近。服役期间,它们对太阳风的温度和磁场特性进行了研究。

发射前的“太阳神”飞船

维亚尔指出如果其中任何一个探测器被“泡泡”吞噬,这种遭遇会在读数中得到体现。为此,研究小组寻找一个特定的数据模式,即突然性的炙热高密等离子体爆发被温度 / 密度较低的太阳风隔开。最终,他们发现了 5 例。


数据显示“泡泡”大约每 90 分钟从太阳表面喷出,这与几十年后对“泡泡”的可见光观测结果相符。此外,这项研究还提供了第一个真正意义上的天基证据,证明“泡泡”的温度和密度超过正常的太阳风。

艺术概念图,帕克探测器环绕太阳飞行

至于为何会形成“泡泡”,科学家尚无法给出确切答案。根据地球附近获取的磁场读数,“泡泡”可能在导致太阳风暴的某种爆炸中形成。太阳风暴是大规模的等离子体爆发,由太阳磁场线的缠绕、断裂和再联导致。维亚尔表示:“我们认为一个类似但规摸较小的过程形成了‘泡泡’。如果将太阳风暴称之为大爆炸,‘泡泡’就是小爆炸。”


2018 8 月,美国宇航局放飞帕克太阳探测器,现在距太阳表面 2400 万公里。不久后,这颗探测器有望验证他们的猜测。帕克探测器的先进程度远超“太阳神”,观测时与太阳的亲密度也远超后者,最近时只有 640 万公里。从这个得天独厚的位置,帕克探测器能够观测到“泡泡”出生后不久的活动。


翻译: 牛树军


星辰大海自助套餐(‵﹏′)

在微信搜索漫步宇宙【qqtaikong】并 关注







请到「今天看啥」查看全文