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中国时间: 11:59 2016年12月04日星期日

地球对太阳风暴抵御有薄弱环节(03年12月23日) - 2003-12-24


科学家发现,地球对太阳风暴的抵御能力出现了薄弱环节。地球磁屏通常能把太阳风暴携带的大部份带电粒子反射回去,但是研究人员发现,地球磁屏上现在出现了裂缝,让带电的等离子对地球卫星和地面上的供电系统造成威胁。

太阳表面最近一直很活跃,太阳风暴酝酿了大量炙热的带电颗粒,向地球的方向飞来,这就是所谓的太阳风。太阳风跟地球磁场相互作用,引起电压飙升,对地球上的供电系统、航天飞机、高频半导体通讯设施和电视系统造成破坏。

天气预报人员,用卫星测量太阳风暴刮来的电子颗粒。他们最近先后发布了好几个警告,建议供电系统和通讯系统暂时停止工作,以便保护系统硬件不受太阳风暴的破坏。

*地球磁场存在裂缝*

地球磁场一直延伸到地面以上几万公里的地方,防止太阳风携带的颗粒进入地球大气层,但偶尔也会有一小部分颗粒蒙混过关,给地球造成严重混乱。科学家们从二十世纪六十年代开始,就知道地球磁场存在裂缝。

最近,美国加州大学伯克利分校的研究人员弗雷等人发现,科学家原以为这种裂缝只持续很短的时间,事实上,这种认识是错误的,地球磁场中的裂缝有时会持续几个小时。弗雷说:“这更象是暴风雨中一个窗户大敞着的老房子,四面透风,尽管房子还能挡住风雨,但屋里的旧沙发肯定湿透了。”

弗雷领导的研究小组在自然杂志上发表报告说,他们发现了太阳风暴不断渗透进入地球大气层的线索。美国航空航天局一个叫“图像”的卫星,在北极附近的高空大气层,连续几个小时看到紫外线的极光,跟加州的大小差不多。这一极光的出现,是因为太阳质子撞击地球大气产生的。

弗雷说:“这就告诉我们,造成地球磁场出现裂缝的变化过程,肯定也要连续好几个小时。我们怀疑,促成太阳质子斑点的这一过程,会让地球磁场里某些小部分裂开,让太阳风携带的颗粒从中间的裂缝里吹进来。”

他们的猜想得到了证实,欧洲的“束群卫星”直接穿过磁场裂缝,并进行了测量。欧洲负责这些研究的方泰说:“我们知道太阳质子斑点代表地球磁场的裂缝,就等于是掌握了新的工具,在全球范围内寻找地球磁场的裂缝。从航天飞船拍到的太阳质子图像,我们就能知道地球磁场的裂缝出现在哪里,持续了多长时间。”

没有参加研究的密西根大学研究人员科兹拉说,这样一来,我们就能利用这种手段,更有效地预测太阳风暴的出现,防止太阳风暴对地球上的电子系统构成威胁。

科兹拉说:“了解地球磁场是什么时候,在哪里被冲破,破裂的时间持续了多久,太阳风暴携带的能量是如何进入地球大气层的,弄明白这些情况很重要。我们弄得越明白,就越能有效地把这些现象放到全球气候模型里去,帮助我们日后更准备地进行空间天气预报。”

这还异意味着,太阳风暴加剧的时候,地球上由太阳风暴引起的停电、通讯中断和航天飞机失灵的情况会显著减少。

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