太阳释放“火焰峡谷”等离子体丝状物

一次太阳爆发将带电粒子射入太空——并朝向地球

Animated gif of the sun

2023年11月27日,一股丝状物从太阳爆发,并在右下角留下了可见的“火焰峡谷”。

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本周,一长条翻滚的等离子体丝状物在太阳表面上方断裂,留下了一道被称为“火焰峡谷”的灼热伤疤。它还向太空喷射出一阵太阳等离子体。这次太阳爆发以及随后的几次爆发有可能在地球上引发轻微的地磁暴。

据太阳监测网站SpaceWeather.com称,这场太阳奇观发生在东部标准时间 11 月 27 日午夜。火焰峡谷仍然存在于太阳的等离子体汤中,这是一种热到失去所有电子的物质。这个明亮的等离子体峡谷追踪了将丝状物固定在位的磁场线。

峡谷效应的发生是因为丝状物是一段较冷、较暗的等离子体弧,它两端都锚定在太阳的磁场中。当丝状物爆发时,弧线破碎进入太空,挣脱太阳磁场的束缚,露出原来磁场线所在位置的更热、更亮的等离子体发光疤痕。(丝状物有时被称为日珥,当它们沿着太阳边缘出现时,从地球上看,它们会像明亮、飘渺的弧线一样从漆黑的太空中弹出。)


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最近断裂的丝状物还引发了日冕物质抛射 (CME),这是科学家对太阳射入太空的一团等离子体的称呼。(相比之下,太阳耀斑是另一种常见的爆发类型,由辐射组成。)据 SpaceWeather.com 称,在几个小时后,至少又有两次日冕物质抛射加入进来。美国国家海洋和大气管理局太空天气预报中心称,其中一次日冕物质抛射的方向与丝状物引发的爆发方向大致相同。

一旦等离子体物质靠近我们,它可能会扰乱地球的磁层,即环绕我们星球的磁泡。这种扰乱被称为地磁暴。美国国家海洋和大气管理局指出,预计一旦物质在 11 月 30 日向地球移动,可能只会产生轻微的地磁暴。强烈的地磁暴可以用极光点亮两极,但也可能中断基于卫星的导航系统和地面上的电网。

太阳活动受太阳 11 年周期的支配,这与太阳自身产生的磁场密切相关。目前,太阳的磁极正在消失,预示着太阳活动周期的峰值即将到来。未来几年,随着我们恒星的磁场重建,太阳活动(通过对太阳表面寒冷、黑暗的太阳黑子的计数来衡量)将减弱,预计在本年代末出现的下一个太阳活动极小期将开始。

科学家们使用多种工具来监测太阳。自 1700 年代中期以来,天文学家一直使用望远镜监测太阳黑子;美国宇航局的太阳动力学天文台航天器于 2010 年发射,拍摄了本文中包含的新的断裂丝状物的镜头。

但是,随着太阳物理学家寻求了解我们的恒星如何运作,他们开发了三种强大的新仪器,这些仪器正在收集前所未有的太阳周期观测数据:美国宇航局的帕克太阳探测器,于 2018 年发射,比任何其他人造物体都更靠近太阳飞行;欧洲航天局的太阳轨道飞行器,于 2020 年发射,将让科学家们能够观察太阳的两极;以及夏威夷的丹尼尔·井上太阳望远镜,于 2020 年拍摄了第一批图像,让研究人员能够详细观察我们家园恒星的磁活动。科学家们希望,这些仪器的结合将使他们能够认真地开始预测太阳活动如何影响地球上的生命

梅根·巴特尔斯 是一位常驻纽约市的科学记者。她于 2023 年加入《大众科学》,现在是该杂志的高级新闻记者。此前,她在 Space.com 担任作家和编辑超过四年,并在《新闻周刊》担任科学记者近一年,专注于太空和地球科学。她的作品也曾出现在《奥杜邦》《鹦鹉螺》《天文学》《史密森尼》等出版物上。她毕业于乔治城大学,并在纽约大学科学、健康和环境报道项目获得新闻学硕士学位。

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