日冕吞噬者

如今太陽正值太陽活動極大期,它可能更頻繁地向地球傳送尤其猛烈的電離氣體爆發。

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太陽溫暖我們,沐浴我們在光芒中,並且還定期向我們噴射數十億噸快速移動的電離氣體。這些被稱為日冕物質拋射 (CME) 的爆炸,產生令人驚歎的極光,如南極光和北極光,但也可能摧毀電力和通訊系統,因為它們嚴重破壞地球的磁場。


圖片來源:SOHO/NASA/ESA
火焰吞噬者。 不要被來自 SOHO 的 LASCO 儀器的這些影像的冷藍色所迷惑。它們顯示了一個強大的日冕物質拋射從太陽爆發(左上),隨後是第二個(右上)吞噬了它(左下)並迅速移動到太空(右下)。

如今太陽正值太陽活動極大期——其 11 年活動週期的最新峰值——預計日冕物質拋射將變得更加頻繁,每天可能發生多次。根據最近的一份報告,一種特別具有破壞性的日冕物質拋射型別,它吞噬速度較慢的拋射物以增強威力,也可能在未來幾個月內更頻繁地發生。


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“日冕物質拋射吞噬是日冕物質拋射之間最劇烈的相互作用形式,” 美國天主教大學的 Natchimuthuk Gopalswamy 說,他本週與來自 NASA 戈達德太空飛行中心和海軍研究實驗室的同事在法國尼斯舉行的歐洲地球物理學會會議上展示了新的發現。“這種情況發生在從太陽上的同一大致區域快速日冕物質拋射之前,先噴射出緩慢的日冕物質拋射時。快速日冕物質拋射只是吞噬了緩慢的日冕物質拋射,從而在相互作用區域之外形成了一個單一的日冕物質拋射。”

左側的影像系列描繪了一個正在發生的吞噬性日冕物質拋射。在第一幀中,一個巨大的等離子體氣泡從太陽的外層大氣中噴發出來,並在第二幀中開始衝向太空。在第三幀中,另一個日冕物質拋射從同一區域以更快的速度爆發出來。事實上,日冕物質拋射的加速速度可達每小時五百萬英里。在第四幀中,第二個日冕物質拋射逼近第一個,並在第五幀中超越了它。最後一張圖片顯示了一個新的混合日冕物質拋射。

來自太陽的奇怪射電輻射爆發——使用太陽和太陽層觀測臺 (SOHO) 航天器探測到——首先提醒科學家們注意這些吞噬性雲團。當 Gopalswamy 和他的同事們尋找聲音的來源時,他們發現它們的時間與日冕物質拋射的影像相吻合。進一步的分析表明,射電輻射發生在特定的情況下,即當一個快速移動的日冕物質拋射與另一個日冕物質拋射相互作用併吞噬了另一個日冕物質拋射時。

因為這些相互作用改變了爆發的速度,它們改變了地球上由此產生的磁暴的估計到達時間,從而打亂了科學家們最好的太空天氣預報。研究人員還認為,吞噬性爆發可能解釋了更大的所謂複雜噴射物日冕物質拋射雲。當這些複雜噴射物日冕物質拋射撞擊地球磁場時,它們會更劇烈地扭曲其形狀,從而產生特別持久的磁暴。

自從大約四年前首次發現吞噬性日冕物質拋射以來,科學家們已經目睹了另外 21 次此類爆發。但他們懷疑,更多的事件發生了,只是因為缺乏產生射電爆發所需的能量而未被探測到。“日冕物質拋射之間的碰撞可能比以前認為的更常見,”Gopalswamy 指出,“並且可能在決定日冕物質拋射的行星際交通中發揮關鍵作用。”

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