太阳耀斑如何工作

太阳's表面突然发出的亮度称为太阳光。如果在除太阳之外的恒星上看到效果,则该现象称为恒星耀斑。恒星或太阳耀斑在广谱波长和粒子上释放大量能量,通常约为1×1025焦耳。这一能量相当于10亿兆吨TNT或1000万火山爆发的爆炸。除了光之外,太阳耀斑还可以将原子,电子和离子喷射到所谓的冠状质量喷射的空间中。当粒子被太阳释放时,它们能够在一两天内到达地球。幸运的是,质量可能会向任何方向向外喷射,所以地球并不受影响。不幸的是,科学家们能够预测耀斑,只有在发生耀斑时才会发出警告。

最强大的太阳耀斑是第一个观察到的太阳耀斑。该事件发生在1859年9月1日,被称为1859年的太阳风暴或"Carrington事件"。它由天文学家Richard Carrington和Richard Hodgson独立报道。这种耀斑肉眼可见,设置了telegraph systems aflame,并一直生产auroras到夏威夷和古巴。虽然当时的科学家们没有能力测量太阳光的强度,但现代科学家能够根据硝酸盐和辐射产生的同位素铍-10重建事件。基本上,耀斑的证据保存在格陵兰岛的冰上。

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太阳耀斑如何工作

像行星一样,恒星由多层组成。在太阳耀斑的情况下,太阳和大气的所有层都会受到影响。换句话说,能量从光球,色球和电晕释放出来。耀斑往往发生在防晒剂附近,防晒剂是强磁场的区域。这些田地将太阳的氛围与其内部联系起来terior。耀斑被认为是由称为磁重新连接的过程产生的,当磁力循环破裂,重新结合并释放能量时。当电晕突然释放磁能(突然意味着几分钟)时,光和粒子被加速到太空中。释放物质的来源似乎是来自未连接的螺旋磁场的物质,然而,科学家们已经完全弄清楚了耀斑是如何工作的,以及为什么有时释放的颗粒比冠状环内的数量更多。受影响地区的等离子体达到数千万开尔文的温度,几乎和太阳##39;s核心一样热。 电子,质子和离子被强大的能量加速到接近光速。电磁辐射覆盖从伽马射线到无线电波的整个频谱。在光谱的可见部分释放的能量使得肉眼可以观察到一些太阳耀斑,但是大部分能量在可见范围之外,因此使用科学仪器观察耀斑。太阳耀斑是否伴有冠状质量射血是不容易预测的。太阳耀斑还可以释放耀斑喷雾,其涉及比太阳突起更快的材料喷射。从耀斑喷雾释放的颗粒可以达到每秒20至200公里(kps)的速度。从这个角度来看,光速为299.7 kps!

太阳耀斑多久发生一次?

较小的太阳耀斑比大太阳耀斑更频繁。发生任何耀斑的频率取决于太阳的活动。在11年的太阳周期之后,在周期的活跃部分每天可能有几次耀斑,而在安静阶段每周少于一次。在高峰期活动期间,每天可能有20次耀斑,每周可能超过100次。

如何分类太阳耀斑

早期的太阳耀斑分类方法是基于太阳光谱的Hα线的强度。正如GOES航天器在地球上观测到的那样,现代分类系统根据100到800皮克X射线的峰值通量对耀斑进行分类。

56 A 5764 B 6584 M 8594 X 95
分类峰值通量(瓦特每平方米)

−7
10−7–10−6
C10−6–10−5
10−5–10−4
>10−4

每个类别进一步按线性比例排列,使得X2耀斑的效力是X1耀斑的两倍。

太阳耀斑的普通风险

太阳耀斑在地球上产生所谓的太阳天气。太阳风影响地球的磁圈,产生极光北极和澳大利亚,并给卫星,航天器和宇航员带来辐射风险。大部分风险是低地球轨道上的物体,但太阳耀斑的日冕质量喷射可能会敲除地球上的电力系统并完全禁用卫星。如果卫星确实下降,手机和GPS系统将无法服务。耀斑释放的紫外线和x射线会破坏远程无线电,并可能增加晒伤和癌症的风险。

太阳光会摧毁地球吗?

总之:是的。虽然地球本身能够在与a"superflare"的相遇中幸存下来,但大气层可能会受到辐射的轰击,所有的生命都可能被消灭。科学家们观察到其他恒星释放的超新星比典型的太阳耀斑强10000倍。虽然这些耀斑大部分出现在有更多力量的恒星中rful磁场比我们的太阳,大约10%的时间恒星相当于或弱于太阳。通过研究树环,研究人员相信地球经历了两个小的超级海洋-一个在773 C.E.和另一个在993 C.E.它饮水小知识'我们可以期待大约每千年一次的超级海洋。灭绝水平超级幼虫的机会尚不清楚。

即使是正常的耀斑也会产生毁灭性的后果。美国宇航局透露,地球在2012年7月23日错过了灾难性的太阳耀斑。如果耀斑发生在一周前,当它直接指向我们时,社会将被带回黑暗时代。强烈的辐射会在全球范围内禁用电网,通信和GPS。

未来这样的事件有多可能?物理学家Petere计算出破坏性太阳耀斑的几率是每10年12%。

如何预测太阳耀斑

目前,科学家无法以任何准确度预测太阳耀斑。然而,高防晒活性与耀斑产生的机会增加有关。观察防晒霜,特别是称为三角洲斑点的类型,用于计算发生耀斑的可能性及其强度。如果预测到强烈的耀斑(M或X级),美国国家海洋和大气管理局(NOAA)会发出预测/警告。通常,警告允许1-2天的准备。如果发生太阳耀斑和日冕质量喷射,耀斑的严重程度和对地球的影响取决于释放的粒子类型以及耀斑如何直接面向地球。

来源

  • "大太阳1520释放X1.4级耀斑,地球定向CME"。NASA。2012年7月12日。
  • "1859年9月1日在太阳上看到的单一外观的描述"皇家天文的月度通知社会,v20,pp13+,1859。
  • Karoff,基督提供。"增强超新星磁活动的观察证据。"Nature Communications第7卷,Mads Faurschou Knudsen,Peter De Cat等人,文章编号:110582016年3月24日。