透視神秘的宇宙風暴(圖)
 
2000-9-15
 
【人民報訊】

狂暴的宇宙風暴再次爆發

太陽除了帶給我們光和熱以外

還會帶給我們什麼

誰最早發現「風暴」

據中科院空間科學與應用研究中心,空間環境監測研究室副主任王世金研究員介紹,根據我國風雲一號風雲二號衛星監測報告,9月13日凌晨又爆發一次中等規模的太陽風暴,估計持續時間在一二天左右。

  太陽活動以11年為一循環,2000年太陽正處於活動高峰期,今年夏天到明年夏天是太陽活動最劇烈的一段時期。在活動高峰期太陽的一些區域能量增加,太陽表層在某一時期突然向空間釋放大量帶電粒子,形成高速離子流,科學家稱之為太陽風暴,它是由美國「水手2號」探測器於1962年發現的。

  太陽風暴從熾熱憋悶的太陽身上逃逸出來,夾帶著數量驚人的X射線、等離子電荷和巨大磁場,穿越了幾百萬公里的空間路程,向著人類居住的地球撲來,與地球磁場發生撞擊後產生地磁衝擊波。它於今年6月、7月連續兩次襲擊地球,造成人造衛星短路,使尋呼機、手機等靠衛星傳播的無線電通訊、飛機和船只的導航以及電力供應受到嚴重干擾,甚至使個別國家的金融服務陷入脫機狀態,信用卡交易也被迫中斷。

  在上一次太陽活動高峰期,1989年的太陽風暴曾使加拿大魁北克省和美國新澤西州的供電系統受到破壞,總體損失超過10億美元。因此如果我們不慎重對待這一問題的話,太陽風暴可能會成為比千年蟲更厲害的2000年問題。

  它為何如此狂暴

  科學家們一直在試圖找出狂暴的太陽風暴形成的原因,科學家通過探測器的探測得知,太陽表面布滿複雜的磁場線的環圈,經過研究,他們最終發現這些磁場線的環圈似乎和太陽風暴的形成有很大的關係。

  太陽的磁場每11年逆轉一次,這個年限正是太陽活動高峰期和低峰期的周期,逆轉時期正是環圈最活躍的時期,同時太陽風暴產生得也最多。太陽磁極逆轉的時候就像整個星球由內向外翻,當新結構在太陽表面下形成時,似乎環圈向外釋放了大量的能量,磁能量在太陽表面引發太陽風暴。

  太陽風暴夾帶著大量的磁力向太空噴湧而去,其中大部分都不為人知地悄悄消逝在空中,不會產生什麼重大影響,只有其中少數的幾個能最終到達地球。

  為什麼在新疆看到極光

  人們一談起太陽風暴就難免想起輻射、安全等讓人頭疼的問題,其實太陽風暴也有它有魅力的一面,那就是極地上美麗的極光。極光是由於太陽風暴撞擊到地球的大氣層上而引起的一種光學效應,這股帶電粒子流激發空氣中的氧原子和氮原子,以紅、綠和藍色釋放出宇宙能量,形成了神秘而又撲朔迷離的極光,照亮了極地的天空。

  但是當極地以外的地區發現極光時往往不是什麼好的現象,因為它表示帶電粒子流的能量非常強,已經突破了地球的電離層,經常是有破壞性的太陽風暴來臨的徵兆。由於今年是太陽活動的高峰年,太陽風暴頻頻光顧,因此在非極地地區的美國的阿拉斯加、德國中部和南部地區、瑞典的斯德哥爾摩以及我國的新疆等地都見到了難得一見的極光的蹤影。

  太陽風暴能否補天

  大氣層中的臭氧是地球生物的「保護傘 ,能抵禦來自太陽的有害輻射,主要分布在距地面20至30公里的大氣中。臭氧的產生主要是依賴於紫外線的照射,具體的過程是,在赤道地區平流層的高層,由波長小於242nm(納米)的太陽紫外線擊碎氧分子,使之分裂成兩個氧原子,每個氧原子再和另一個氧分子結合,形成了由三個氧原子構成的臭氧。

  近年來,隨著人類大量消耗臭氧層物質,導致大氣層中臭氧含量逐年減少。而今年正值太陽活動的高峰期,據中科院臭氧研究專家介紹,太陽風暴攜帶的大量紫外線,大部分在高空被吸收了,實際到達臭氧層的紫外線強度並沒有明顯的增加,如果帶電粒子流能量太強的話則有可能到達臭氧層從而對臭氧層造成破壞。但一般而言,太陽風暴不會對臭氧層造成太大的破壞。

  地球有副太陽鏡

  太陽風暴包含有三類射線:一類是X射線、無線電,它們以光速飛向地球,但通常都在高空中被電離層吸收;第二類是高能帶電粒子和質子,它們達到地球一般需要20多個小時,但只從兩極侵入地面,中國絕大多數地區不受影響;第三類為等粒子,影響短波通訊,但這些粒子大部分也在高空被吸收。

  太陽風暴發生時,真正能傾瀉到人們身上的紫外線、紅外線、可見光與平時沒有多大區別。也只是等效於平時在戶外多待幾分鐘至幾十分鐘,如果陽光斜射或陰天,則影響更小,因此不用擔心在烈日下被灼傷。太陽風暴對地球100公里以上的空間擾動厲害。地球表層的電離層對地球起了保護膜的作用。專家認為,每11年出現一次的太陽活動高峰年不會對大多數人群造成明顯傷害。

  太陽風暴未卜先知

  隨著人類邁入高科技的21世紀,對航天、通信等依賴性越來越大,而這些領域的地面和空間的技術系統對空間惡劣天氣條件變化的適應性卻是如此的脆弱,有鑒於此,世界範圍的科學家正在實施各類空間天氣計劃,提高監測、研究和預測這種太陽風暴的能力。我們知道,太陽風暴如果發生大能量的衝擊,很可能造成嚴重的後果,甚至比1989年魁北克事件更具破壞力。

  今年年初,由法國和芬蘭科學家共同完成的一項研究,他們發現在地球背對太陽的一面,不斷有太陽風生成,科學家通過對它的觀察,可以確定太陽主要熱點所在的位置。這樣,就可以容易地計算出兩週以後,當太陽的這一面面向地球時,這些光束是否會射向地球。科學家們利用這個觀察結果,研製成功預報兩週後太陽風暴的技術。

  雖然我們對太陽風暴的預測預報水平正在逐步提高,但是要在準確的基礎上進行全面的太空氣象預報,正如專家所言,我們還有很長的路要走。

  (摘自《北京青年報》 文並圖/孫影)
(http://renminbao.com)

 
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