我们都知道,太阳是太阳系的中心天体,是一个巨大而炽热的气体星球。那么大家知道什么是太阳耀斑吗?相信很多人对“太阳耀斑”这个名称都比较陌生!接下来星座知识来为大家解答什么是太阳耀斑,一起来看看!
太阳耀斑是什么
太阳耀斑是发生在太阳大气局部区域的一种最剧烈的爆发现象,在短时间内释放大量能量,引起局部区域瞬时加热,向外发射各种电磁辐射,并伴随粒子辐射突然增强。一般认为发生在色球层中,所以也叫“色球爆发”。其主要观测特征是,日面上(常在黑子群上空)突然出现迅速发展的亮斑闪耀,其寿命仅在几分钟到几十分钟之间,亮度上升迅速,下降较慢。特别是在太阳活动峰年,耀斑出现频繁且强度变强。
由于太阳光球的背景辐射太强,大多数耀斑不能在白光中观测到,辐射增强主要是在某些谱线上,其中以氢的hα线(波长6563埃,颜色为橙红色)和电离钙的h、k线(波长分别为3968埃和3934埃)最为突出。当用这些单色光监视太阳色球层时,有时会在活动区附近的谱斑中看到局部小区域的突然增亮。增亮区由原有的谱斑亮度在几分钟内迅速增亮几倍甚至几十倍,然后在几十分钟至1~2小时内缓慢恢复至原有的谱斑亮度。1892年7月,美国天文学家海耳首次观测到了太阳耀斑的单色像。20世纪50年代以前,太阳耀斑主要是依靠hα单色光和可见区的光谱观测,这在地面上比较容易实现。因此,太阳耀斑的早先定义是指hα单色光看到的太阳色球谱斑中的突然增亮现象,也称为色球爆发。
多种手段的综合观测表明,耀斑发生时,从波长短于1埃的γ射线和x射线,直到波长达几公里的射电波段,几乎全波段的电磁辐射都有增强的现象,并发射能量从103电子伏特直到109电子伏特的各种粒子流。其中,电磁辐射增强主要发生在短波辐射(x射线和紫外光)和射电波段。因此,耀斑更准确的定义应包括所有上述一系列的突变现象,而hα辐射的增强只是耀斑发生的一种次级标志。
太阳是太阳系的中心天体,而太阳耀斑被称为最剧烈的太阳活动,可以在短时间内释放大量能量。那么大家太阳耀斑的影响及危害有哪些吗?接下来由星座知识一起来看看!
影响及危害
别看它只是一个亮点,一旦出现,简直是一次惊天动地的大爆发。这一增亮释放的能量相当于10万至100万次强火山爆发的总能量,或相当于上百亿枚百吨级氢弹的爆炸;而一次较大的耀斑爆发,在一二十分钟内可释放巨大能量,除了日面局部突然增亮的现象外,耀斑更主要表现在从射电波段直到x射线的辐射通量的突然增强;耀斑所发射的辐射种类繁多,除可见光外,有紫外线、x射线和伽玛射线,有红外线和射电辐射,还有冲击波和高能粒子流,甚至有能量特高的宇宙射线。
耀斑对地球空间环境造成很大影响。太阳色球层中一声爆炸,地球大气层即刻出现缭绕余音。耀斑爆发时,发出大量的高能粒子到达地球轨道附近时,将会严重危及宇宙飞行器内的宇航员和仪器的安全。当耀斑辐射来到地球附近时,与大气分子发生剧烈碰撞,破坏电离层,使它失去反射无线电电波的功能。无线电通信尤其是短波通信,以及电视台、电台广播,会受到干扰甚至中断。耀斑发射的高能带电粒子流与地球高层大气作用,产生极光,并干扰地球磁场而引起磁暴。
此外,耀斑对气象和水文等方面也有着不同程度的直接或间接影响。正因为如此,人们对耀斑爆发的探测和预报的关切程度与日俱增,正在努力揭开耀斑迷宫的奥秘。
什么是太阳风?太阳风就是带电粒子的一种近乎强劲的外溢。那么大家是否知道太阳风的形成原因呢?接下来一起和星座知识来看看太阳风的形成原因是什么?
形成原因
一般情况下,我们把太阳大气分为六层,由内往外依次命名为:日核,辐射区,对流层,光球,色球和日冕。日核的半径占太阳半径的四分之一左右,它集中了太阳质量的大部分,并且是太阳百分之九十九以上的能量的发生地。光球是我们平常所见的明亮的太阳圆面,太阳的可见光全部是由光球面发出的。而日冕位于太阳的最外层,属于太阳的外层大气。太阳风就是在这里形成并发射出去的。
用x射线或远紫外线拍下的日冕照片上可以观察到在日冕中存在着大片的长条形的或是不规则行的暗黑区域,通过人造卫星和宇宙空间探测器拍摄的照片,我们可以发现在日冕上长期存在着这些长条形的大尺度的黑暗区域,这里的x射线强度比其他区域要低得多,从表观上看就像日冕上的一些洞,我们形象的称之为冕洞。冕洞是太阳磁场的开放区域,这里的磁力线向宇宙空间扩散,大量的等离子体顺着磁力线跑出去,形成高速运动的粒子流。粒子流在冕洞底部速度为每秒16km左右,当到达地球轨道附近时,速度可达每秒300~400km以上。这种高速运动的等离子体流也就是我们所说的太阳风。
太阳风从冕洞喷发而出后,夹带着被裹挟在其中的太阳磁场向四周迅速吹散。太阳风至少可以吹遍整个太阳系。当太阳风到达地球附近时,与地球的偶极磁场发生作用,并把地球磁场的磁力线吹得向后弯曲。但是地磁场的磁压阻滞了等离子体流的运动,使得太阳风不能侵入地球大气而绕过地磁场继续向前运动。于是形成一个空腔,地磁场就被包含在这个空腔里。此时的地磁场外形就像一个一头大一头小的蛋状物。但是,当太阳出现突发性的剧烈活动时,情况会有所变化。此时太阳风中的高能离子会增多,这些高能离子能够沿着磁力线侵入地球的极区;并在地球两极的上层大气中放电,产生绚丽壮观的极光。
太阳风构成人类活动的外层空间环境。太阳大气的扰动通过太阳风传到地球,通过与地球磁场的相互作用,有时会引起一系列影响人类活动的事件。例如通讯卫星失灵、高纬区电网失效,及短波通讯、长波导航质量下降等。太阳风的变化还可能会引起气象和气候的变化。由于21世纪人类将进一步利用地球的外层空间环境,空间环境预报(或叫“空间天气”预报)将会十分重要。搞清楚太阳风的起源及其加热和加速机制对于建立有效的空间天气预报体系有着十分重要的意义。宇宙中,许多恒星,以至许多星系都会向外发出它们自己的“风”,导致其物质的损失并影响其周围的星际空间或星系际空间。太阳风是唯一能直接观测到的恒星风。对太阳风起源和加速机制的研究必然对这一普遍的“风”的现象“宇宙等离子体”的认识有着至关重要的影响。
我们一起来天文现象了解太阳耀斑的知识,太阳耀斑是发生在太阳大气局部区域的一种最剧烈的爆发现象,在短时间内释放大量能量,引起局部区域瞬时加热,向外发射各种电磁辐射,并伴随粒子辐射突然增强。
太阳耀斑
中文名:太阳耀斑
外文名:solar flare
简称:耀斑
发生部位:太阳色球层
产生原因:太阳磁场能量突然释放造成
发生规律:约11年的周期变化
分类:光学耀斑、x射线耀斑、质子耀斑
<相信大家都知道,太阳是太阳系的中心天体,那么大家知道什么是太阳风吗?接下来由星座知识来为大家解答什么是太阳风,一起来看看!
什么是太阳风
太阳风是从太阳上层大气射出的超声速等离子体带电粒子流。在不是太阳的情况下,这种带电粒子流也常称为“恒星风”。太阳风是一种连续存在,来自太阳并以200-800km/s的速度运动的高速带电粒子流。这种物质虽然与地球上的空气不同,不是由气体的分子组成,而是由更简单的比原子还小一个层次的基本粒子——质子和电子等组成,但它们流动时所产生的效应与空气流动十分相似,所以称它为太阳风。2012年3月,5年来最强的一次太阳风暴在7日上午喷发,无线通讯受到影响。
太阳风的密度与地球上风密度相比是非常稀薄而微不足道的。一般情况下,在地球附近的行星际空间中,每立方厘米有几个到几十个粒子,而地球上风的密度则为每立方厘米有2687亿亿个分子。然而太阳风虽十分稀薄,但它刮起来的猛烈劲,却远远胜过地球上的风。在地球上,12级台风的风速是每秒32.5米以上,而太阳风的风速,在地球附近却经常保持在每秒350~450千米,是地球风速的上万倍,最猛烈时可达每秒800千米以上。
人们最初根据彗星的 “尾巴” (彗尾) 总是背离太阳这一现象,猜想也许存在太阳风。20世纪60年代初,通过人造卫星和宇宙飞船的观测,证明确实存在太阳风。 20世纪70年代的空间观测发现,在x光日冕照片上有条状或块状的局部暗黑区域,称为冕洞。冕洞是日冕上的某些辐射和亮度比周围弱很多的区域,它反映了日冕物质分布并不均匀。在地球轨道附近的太阳风速度一般约为450千米/秒,而来自冕洞的太阳风速度则要快得多,约为1000千米 /秒。太阳风可以吹得很远,一直吹到太阳系最远的大行星冥王星之外,进入辽阔的星际空间。