太阳风暴指由太阳大气猛烈爆发而喷发出来的高速高能带电粒子流,主要成分为质子与电子,并伴随有强X射线甚至酌(伽玛)射线、强远紫外辐射和强射电辐射。生命细胞当然经不住这些高能辐射和高能粒子的轰击,所以宇航员、卫星要有屏蔽保护。当强X射线、远紫外射线以光速到达地球以后,会被上层大气吸收,此时电离层电子密度突然增高,对电波的吸收增强,会使向日方向的短波通讯中断。高能质子流大约在一天半以后到达地球附近,其中部分质子沿地球磁力线沉降至两极地区上层大气中,极盖地区电离层因而受扰导致短波通讯中断;同时高速带电粒子云形成的激波与地球磁层作用而引发地球磁暴和电离层暴,都会造成短波通讯中断或者频移。地磁暴还可能造成输电线路电流突变,发生断电。
太阳风是太阳日冕物质向外连续膨胀而形成的日冕等离子体流,主要成分是质子与电子,时速一般为几百万公里。它们的密度并不高,在地球附近每立方厘米大约只有几个粒子。观测发现太阳风源在日冕冕洞区域。冕洞是日冕中温度相对低的区域,太阳磁力线由此穿出。带电粒子就是沿磁力线向外扩展膨胀的。粒子带走了能量,使日冕的这一部分温度相对低而形成冕洞。太阳风暴的带电粒子流不但密度远高于太阳风,而且其粒子流的速度高于太阳风百倍以上,因此太阳风暴高速带电粒子云会压缩太阳风而形成轰击地球磁层的激波。
太阳风暴的源头
太阳风暴的源头是耀斑。太阳大气可分成光球、色球和日冕三层。光球是最底层,厚约500公里,就是肉眼所见的太阳,黑子是光球上最显著的特征。光球之上为色球,因其稀薄一般不可见。发生日全食食甚时围在太阳边缘红色的一层大气就是色球,也是它得名的原因。它厚约几千公里。再往外就是更为稀薄的日冕,厚可达十几个太阳半径。有趣也难解释的是太阳大气越向外温度越高,光球约5700摄氏度,色球有几万度,日冕则高达一、二百万度。耀斑是发生在色球层的色球爆发。最近高分辨率观测可见太阳大气三维结构,发现耀斑至少高出太阳表面300公里以上,像是高耸的火山。
耀斑是太阳表面上小区域突然增亮的现象,这种闪耀可以出现数分钟到1小时,爆发时来势迅猛,在短短一、二十分钟内释放出极大的能量,比通常整个太阳大气所蕴藏的能量还要大,超过几千个核弹同时爆炸的威力。最早发现于1859年9月1日,英国天文学家卡林顿第一次观测到白色闪光掠过黑子群的上方,随后发生了电讯中断、地磁暴及极光现象,那次所见也称白光耀斑。后来发现耀斑需要通过只接受某一波长光辐射的专用望远镜才能观测到。通常使用HX单色谱线,所以叫单色光望远镜或者色球望远镜。至于白光耀斑的出现,有可能是耀斑的高速粒子反冲向光球,提高了光球局部温度而发生的,是罕见的天文现象。这次10月29日的强耀斑,所喷发的带电粒子运动时速高达800万公里,就像是太阳用等离子体巨炮对准地球射击一般。
太阳黑子被认为是太阳活动的最典型例子。人们所说的太阳黑子实际上是发生在太阳光球层内的涡旋运动,其大小可以从直径数百公里到数十万公里,其温度一般比光球的其他地区低1000至2000度,因此看起来呈现为较暗黑的斑块,这就是被称为太阳黑子的原因。太阳黑子往往是成群发生的,因此被称为人阳黑子群,太阳光球内同时会有很多黑子群存在。黑子群及临近区域是太阳活动发生的地方,称为太阳活动区。太阳黑子的寿命可以从一天至数月不等。光斑和谱斑是在太阳黑子周围的一些明亮的斑点,其温度比周围要高几百度。一般来讲,太阳活动的其他现象基木上都与太阳黑子有关,因此通常用太阳黑子数日的多少来作为太阳活动强弱的标志,太阳黑了数少,表示太阳大气中的扰动过程弱,通常被称为太阳宁静期;太阳黑子数多,表示太阳活动加强,被称为太阳活动期。太阳黑子数目最多的年份称为太阳活动“峰年”,黑子数目最少的年份则称为“谷年”。科学家们长期研究发现,太阳活动有一定的规律性.最明显的是具有11年左右的周期,也就是说每隔 11年左右便公出现—次太阳活动周期,从1755年太阳活动谷年开始计算,目前正处于第23个太阳活动周,而目2000至2001午很可能是这一太阳活动周的峰年。
在太阳中心有很明显的天气变化
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