這張極光是2017年6月從國際空間站拍攝的。
壯觀的太陽風暴將極地的天空塗成美麗的綠色和粉紅色,讓綺麗的極光成為地球上最神祕動人的景觀。但是,你知道嗎?這些太陽風暴也有其黑暗的一面:它們有不可阻擋的能力對我們的電網、通訊系統和衛星造成嚴重破壞。
地球受到被稱為磁層的保護性“氣泡”的防護,該“氣泡”可以阻擋有害的太陽輻射。但是,當太陽偶爾發射出高速的輻射流,並隨之產生強烈的磁力線時,它們可以與地球自身的磁場產生強烈的相互作用。
當太陽風撞擊磁層時,兩組磁力線就會糾纏在一起。這種相互作用會產生熱量,加速太陽風帶來的帶電粒子(離子和電子)的運動,暫時減弱地球的磁場,產生強大的磁暴,在我們的眼裡就是美麗的極光。
但是,科學家告訴我們,由於這些風暴很罕見,而且沒有足夠的衛星來觀測它們,所以目前還不清楚磁力線的重新連線,會發生在哪裡以及如何發生。
這幅藝術家的插圖展示了磁暴期間地球磁層中發生的事情。
為了弄清楚這一點,研究人員使用了來自NASA的事件時間歷史和亞暴期間(THEMIS)衛星的巨集觀相互作用的觀測資料。 在太陽風暴期間,這些衛星位於地球的磁尾(地球一側不面向太陽的磁層的一部分),太陽風會使其拉長。 研究人員發現,這種磁極重聯(即引發電磁風暴的事件)的發生可能比我們以前認為的更接近我們的星球。根據科學家的測算,大約是地球直徑三到四倍的距離。
更重要的是,在近地軌道(或地球同步軌道)上的一顆氣象衛星探測到風暴後的帶電電子,這表明重新連線事件促使離子和電子加速到高能量。流向地球的電子沿著磁力線攜帶能量,創造出我們所看到的極光。
該項研究的科學家稱,這種加速可能會對數百顆在地球同步軌道上執行的衛星構成危險,也可能對人類DNA有害,從而對宇航員構成風險。
此外,太陽風暴可以在很大程度上影響地球居民。例如,早在1921年,一場磁暴擾亂了電報通訊,導致斷電,甚至導致紐約市一個火車站被燒燬。
科學家表示,通過研究磁層,我們提高了應對人類冒險進入太空最大危險( 太陽驅動的風暴)的機會,這些發現將有助於宇航員和地球居民更好地應對危險的太陽天氣。