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太空裏也有天氣?地球外的宇航員也需要看“天氣預報”嗎?


北京科學中心北京科學中心來源|搜狐網空間天氣是指因太陽活動而產生的空間環境的變化。作為生活在地球上的人類,我們更關注地球附近的空間環境是怎麼...

- 2020年10月20日23時55分
- 科學文摘 /

北京科學中心

北京科學中心

來源|搜狐網

空間天氣是指因太陽活動而產生的空間環境的變化。作為生活在地球上的人類,我們更關注地球附近的空間環境是怎麼受太陽活動改變的,當太陽活動劇烈時,就可能對地球以及人類活動造成影響。

接下來,就讓我們見識見識太陽的“招數”。

太陽:改變空間天氣我有“三招”

太陽活動劇烈時,往往會出現三個現象,它們分別是太陽耀斑、高能帶電粒子流和日冕物質拋射。

2011年9月5日至9月9日太陽活動

>>>>太陽耀斑

太陽耀斑是指太陽某個區域發出的光突然變強,主要釋放光能。如果你在這時用儀器觀測太陽,就會發現這裏有個明亮的“十字形”光芒。

太陽耀斑爆發出的電磁波頻率範圍極廣,從伽馬射線到無線電波都包含在內。當太陽耀斑發生的區域正好朝向地球時,就會有強度極高的電磁波,以全宇宙最快的速度(光速,299792458m/s),向地球沖來。

來源|搜狐網

大量高能的粒子湧向地球,也會使高空大氣密度劇烈上升,還是2003年的那次大爆發,發生了至少80次日冕物質拋射,400千米高度的地球大氣密度較以往提升了5到8倍。

當時正趕上我國神舟五號任務,楊利偉已乘坐返回艙回到地面,但是軌道艙依然在軌運行,繼續著科學實驗。

由於高層大氣密度明顯增加,神舟五號的留軌艙受此影響軌道高度明顯降低,不得不消耗燃料提升軌道,以避免提前墜毀,但是造成了燃料的額外使用,縮短了在軌任務時間。

這次太陽活動爆發也是有記錄以來最大的一次。一個月內,發生了143次耀斑,至少80次日冕物質拋射。幾乎所有的人造航天器都受到了影響,多顆人造衛星進入低功耗的安全模式,以盡可能減少錯誤代碼出現,甚至木星、土星附近的探測器都沒有幸免。

2003年10月19日至11月4日太陽活動

其中,46顆通訊衛星出現異常,一顆日本衛星完全失控。遠在火星的奧德賽火星探測器被高能粒子損壞,國際空間站緊急關閉了機械臂,關閉艙門,宇航員多次臨時終止任務,躲避高能輻射。

大量高能粒子從地球兩極注入地球大氣,發生劇烈碰撞,產生範圍極大的極光,在北緯25度都能用肉眼看到極光。跨越極地的航班因短波通訊中斷而臨時取消或修改航線。

除了這次,2012年7月太陽也發生過一次更劇烈的爆發,但幸運的是它並沒有面向地球。要知道2012年電子設備已經融入各行各業,如果此次爆發“命中”地球,後果不堪設想。

來源|國家空間天氣監測預警中心

面對空間天氣災害我們能做些什麼呢?進行持續的觀測至關重要,包括在地面上的觀測以及利用衛星觀測,同時要構建起及時、准確的預告-預警-應對機制。

目前我國已經具備獨立自主的空間天氣監測能力。可利用實時數據和已有的預報模型,完成數小時或數天的預警。

其實,小夥伴們也不用過度擔心,異常的空間天氣帶來的輻射、高能粒子、地磁暴等會中斷通訊,損壞輸電設施,卻幾乎不會傷害到我們的血肉之軀。如果有一天人類再次面臨嚴重的太陽爆發,要記住:不恐慌,不傳謠,遠離大型電力設施,配合社區工作人員安心度過這段沒有網、沒有電的時光。


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