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宇宙探秘(一):来自太阳的威胁

俗话说:万物生长靠太阳。太阳是我们的太阳系的中心天体,也是地球万物生长的天然能量源泉。但是每过去10多年 年,到了太阳活动周期的顶峰时,剧烈的太阳活动就会扰乱近地空间环境,引起一系列严重后果。

太阳本身的质量大约占太阳系总质量的99,86%。

它强大的引力牵引和制约着太阳系内其他行星及无数的彗星、小行星等太阳系天体的运动。太阳活动若进入到活动高峰期,它的突发性“风暴”,会造成地球上一些地区的无线电通讯障碍、人造卫星偏离轨道并出现故障、大面积停电等等事故。

太阳活动的主要表现是太阳黑子、日珥、耀斑以及太阳风等。太阳活动的强弱是以日面出现黑子的多少为标志的。太阳黑子增多时,太阳日光、耀斑的爆发活动也随之增强。观测表明,太阳的活动大约具有一个11年的周期性。

爆发

虽说太阳黑子究竟是什么迄今还未完全确定,

但科学家的大量观测数据表明,太阳黑子具有极强的磁场。日面上这种强大的电磁旋涡变化,有时发作起来就像地球上的台风一样,会对日地空间环境造成破坏性的影响。

在日面上黑子群的上空,有时会突然出现亮斑。亮斑扩散很快,面积可超过3亿平方千米以上,但它的“寿命”仅仅只有几分钟到几十分钟,其亮度上升迅速,下降却比较慢,这种现象称为太阳耀斑。耀斑除了在日面局部表现出突然增亮的现象外,其最主要的实质性表现是:从无线电波段直到x射线的辐射通量突然增强,同时伴有大量的高能粒子的喷发。在短短的一二十分钟内,太阳耀斑释放的巨大能量,可相当于地球上十万次至百万次强火山爆发的能量总和。

太阳耀斑爆发时,

地球高纬度地区的上空,通常会出现绚丽缤纷的极光现象,

难怪有的天文学家称其为“惊天动地”的爆炸。

危害

太阳耀斑的爆发活动,对于地球的空间环境影响很大。

据统计,在过去15年间,美国卫星出现的1589次异常事故中,70%是与空间环境的改变有关的。而空间环境则主要受控于太阳活动。著名的“天空实验室”空间站就是因太阳风暴的影响,逐渐脱离了原先的轨道并发生爆炸,坠毁在大气层中。

1989年3月,日面上曾出现过一个大黑子群。

在该黑子群上空发生了几十次强耀斑活动,使得西半球的短波通讯受到严重干扰,发生数十次中断,中断时间最长达12小时以上。特别是其中的一次长时间太阳耀斑爆发,造成美国气象卫星一度中断向地面站发送云图;导航卫星好几天不能正常工作;军事卫星系统跟踪的数千个目标失踪;低轨道卫星因受到过大的阻力而几乎失控……同时,这次太阳风暴引发的地磁暴还破坏了加拿大个别地区的输电网,使供电中断了9个小时,600万居民的生活受到影响。

虽然这样的太阳活动事件不是经常发生的,但它给人们的教训确实是深刻而难忘的。

防范

太阳黑子耀斑的剧烈爆发,会形成猛烈的太阳风暴,释放出巨大的爆发性能量和强烈的宇宙射线。甚至可以说,在人类的太空活动中,太阳是危及人类安全的主要根源。

通常情况下,由于地球大气层阻挡了太阳的强烈紫外线、x射线、放射线等,为地球上的人类提供了安全的生存环境,因此对于生活在陆地上的人们来说不会有多大伤害。但当人类在地球大气层以外进行航空航天活动时,宇宙射线、高能粒子流等就将严重地危及人类的安全和健康。因此,人们必须对太阳活动的情况进行及时的监测和预报,随时预测和了解空间环境的变化情况。目前的太阳活动预报主要分为超长期、长期、中期、短期预报和监测警报。

现在,人们主要开展的是对太阳活动的监测警报工作,即科学家在观测到太阳黑子耀斑爆发后,立刻发出警报,这对于人们的生产生活和空间技术研究、国防建设、交通运输等部门的活动都有着非常重要的作用。

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