2013年強大太陽風暴襲擊地球(圖)


據國外媒體報導,科學家認為目前太陽正處於第24週期中,前一個週期結束於2008年,而2013年正好是為期11年平均週期中的最活躍期。太陽週期是太陽磁場活動的規律性現象,黑子數量也會增加,該情況將會導致地球的電離層受到干擾。眾所周知,全球定位系統的信號依賴空間傳輸,而混亂的空間電磁環境可能導致導航信號出現嚴重問題。即將到來的2013年或面臨強大的太陽風暴,科學家們正在通過設置全球聯網的監測站對太陽風暴進行觀測,以研究在太陽活躍期所發生的現象。


2013年地球或將面臨強大的太陽風暴襲擊(網路圖片)


太陽活動與地磁指數在不同年份下的活躍情況分布表(圖/ESA)

太陽黑子數量的急劇增加可能導致地球電離層環境出現改變,這是位於我們大氣頂層的電漿「殼層」,之所以太陽活躍期的風暴會引起科學家的高度關注,是因為當前運行在軌道上的人造衛星應用技術還沒經過太陽風暴高度活躍期的考驗,人們擔心電離層電磁環境的變化可能導致全球定位系統或者其他通過近地空間的信號受到嚴重干擾而出問題。

圖1中顯示的是在美國地區出現的日全食事件,當月球盤面完全進入並遮擋住部分太陽圓面時的情景。圖2則顯示了太陽的活躍程度正在不斷加強。顯示了太陽活動與地磁指數在最後一個太陽活動極大期後出現再次緩慢上升的趨勢,橙色表示太陽黑子的水平;太陽輻射通量水平用綠色表示,顯示總的能量輸出;地磁指數則與地球周圍空間環境的磁暴水平有關,用藍色和粉紅色表示。

早在20世紀,無線電愛好者率先發現了電離層的奧秘,這是一層可受到太陽帶電粒子強烈干擾的地磁層內界,地球高層大氣在這裡被射線所電離。隨著太空時代的到來,軌道衛星的無線電信號開始穿過電離層,當前時代的日常生活比過去都更加依賴於空間系統。在太陽活動極大期時,太陽黑子的數量將大量增加,太陽輻射的輸出也比往常增大了約0.1%,這個變化將影響全球氣候和天氣系統的模式。當太陽活躍期到來時,電離層將變得更加不穩定,而且在晚上溫度降低時會形成湍流,其中包括形成了「電漿氣泡」,使得電離層變得更加動盪。

由太陽風暴導致的電離層空間環境變化可導致無線電系統出現信號延遲,這是導航衛星較容易出現問題的一個因素。為了監視地球高層大氣以及衛星導航和通訊所受到太陽風暴的影響程度,歐洲航天局正在全球建立聯網的監測站。根據歐洲空間局的科學家羅伯特·普列托-塞代拉(RobertoPrieto-Cerdeira)介紹:「當前太陽活躍期監視系統仍然處於開發階段,但是已經可以被用於監測並不強烈的電離層磁暴。」

太陽風暴監視監測系統主要通過測量全球定位系統的信號進行工作,比目前現有的監測站採用的儀器精度都要更高,科學家們將監測系統部署在世界各地,尤其是赤道地區是最為感興趣的站位。而在中緯度地區則會出現更多動態的變化事件,因此研究人員在西非維德角和另一邊非洲大陸的肯尼亞都建設了監測站。此外,通過法國國家空間研究中心我們獲得大西洋中部阿森松島、利伯維爾和加彭現有跟蹤站的數據,因此下一步對太陽風暴監視系統的審議將會把感測器部署在加那利群島馬斯帕洛馬斯和法屬蓋亞那庫魯地區。

位於北極地區的監測站可以對高緯度實現監視監測覆蓋。在太陽活躍週期大約為11年左右,即從一個活躍最大值到下一個最大值的間隔,根據以往的觀測記錄,太陽週期大約在9年至14年,而太陽處於最大活躍期時會發生太陽耀斑,比如在1859年襲擊地球的太陽風暴導致北半球大部分地區看到極光,甚至在羅馬都可以觀測到極光現象。

来源:騰訊科學

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