太空中的天气怎么样?

发生空间天气昼夜,经常变化,并能造成严重破坏。

太阳的太阳风暴和磁回路的特写镜头。“class=

NASA / GSFC / SDO/ Flickr的/ CC 2.0

除了在我们的邻居行星上发生的独特的天气之外,还有太空爆发的空间障碍,在阳光下的各种爆发中,这种情况发生在庞大的行星间空间(氦圈)和近地空环境中发生。

就像地球上的天气,空间天气发生不眠不休,连续随意变化,可损害人的技术和生活。然而,由于空间是一个近乎完美的真空(不包含空气,是大部分是空无垠),它的气候类型是外星人与地球的。而地球天气是由水分子与移动的空气的时,空间天气由“星东西” - 等离子体,带电粒子,磁场,和电磁(EM)辐射,每个从太阳发出的

天气的类型

太阳不仅驱动地球的天气但天气的空间,以及。它的各种行为和爆发都产生一个独特类型的空间天气事件。

太阳风

由于没有空气的空间,因为我们知道它不能在那里存在。然而,有被称为带电粒子的等离子体称为太阳风流,和磁场的现象不断辐射从太阳伸到星际空间。通常情况下,太阳风传播以每小时近百万里程“慢”速度,大约需要三天的旅程地球。但是,如果冠状孔(磁场线条直接进入太空)的冠状孔,太阳风可以自由地进入太空,以高达170万英里/小时 - 即速度速度六倍比闪电(阶梯先导)通过空气传播。

什么是血浆?

等离子体是物质四种状态之一,以及固体,液体和气体。虽然等离子体也是一种气体,但是当普通气体被加热到这样的高温时,它是一种带电的气体,其原子分裂成单独的质子和电子。

太阳黑子

在太阳的表面上可见黑暗的太阳黑子。“class=

Stocktrek图片/ Getty Images

大多数空间天气特征是由太阳的磁场产生,通常对齐,但由于太阳赤道旋转的速度比其杆更快地缠绕。例如,太阳黑子暗,天球大小的地区在太阳的表面上发生,在捆绑的场线从太阳的内部到它的散热器,在这些凌乱的磁场的核心留下了凉爽(因此,更暗的)区域。结果,太阳黑图发出了强大的磁场。然而,更重要的是,太阳黑子作为“晴雨表”,因为太阳的活跃程度如何:太阳黑子的数量越大,太阳普遍的风暴越多,而且,太阳风暴,包括太阳耀斑和冠状大规模喷射,科学家期待。

类似于地球上的焦化气候模式elniño和laniña,太阳黑子活动在持续大约11年的多年周期内变化。目前的太阳循环,循环25,开始于2019年。现在到2025年,科学家预测太阳黑子活动将达到峰值或达到“太阳最大”时,太阳的活动将增加。最终,太阳的磁场线将重置,无知,并重新安静,在某点太阳黑子活动将衰落到“太阳能最低”,科学家预测到2030年将出现。在此之后,下一个太阳循环将开始。

什么是磁场?

磁场是一种无形的力场,其包围电流或孤独的带电粒子的电流。其目的是将其他离子和电子偏转。磁场由电流的(或粒子)运动产生,并且该运动的方向由磁场线表示。

太阳耀斑

太阳表面上的太阳耀斑的特写。“class=NASA/Goddard/SDO / Flickr / CC By 2.0

" data-caption="The Sun emits an X2.2 solar flare on March 11, 2015" data-expand="300" id="mntl-sc-block-image_1-0-21" data-tracking-container="true">
太阳在2015年3月11日发出X2.2太阳耀斑。

NASA / GODDARD / SDO/ Flickr的/ CC 2.0

出现为Blob形状的光线,太阳耀斑是来自太阳表面的能量(EM辐射)的强烈爆发。根据美国国家航空航天局(NASA),当太阳内部的搅拌运动扭曲太阳的磁场线时,它们会发生。就像一个橡皮筋一样在紧绷扭曲后倒回到形状,这些场线爆炸地重新连接到他们的商标圈形状,在过程中将大量的能量投入到太空中。

虽然他们只要持续时间才挨时到几小时,但太阳耀斑释放了比一百万倍的能量释放火山爆发根据美国宇航局的戈达德太空飞行中心的说法。由于耀斑以光速旅行,只需要他们八分钟从太阳到地球,这是第三最接近的行星它使94亿英里的长途跋涉。

冠状大规模喷射

冠状物质射入的特写镜头在太阳的。“class=NASA/GFSC/SDO / Flickr / CC By 2.0

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2012年8月31日,CME在阳光下爆发。

NASA / GFSC / SDO/ Flickr的/ CC 2.0

偶尔,扭转形成太阳耀斑的磁场线变得如此紧张,使它们在重新连接之前分裂。当它们捕捉时,来自太阳电晕(最高大气)的巨型等离子体和磁场爆炸性地逃脱。被称为冠状质量喷射(CMES),这些太阳风暴喷射通常将十亿吨冠状材料携带到行星际空间。

CMES往往以每秒数百英里的速度行进,并花一到几天才能到达地球。然而,2012年,美国宇航局的太阳能关系观测所航天器之一时钟,每秒达到2,200英里的CME,就像离开太阳一样。它被认为是关于记录最快的CME。

天气如何影响地球

空间天气将大量的能量赋予行星际空间,但只有地球导向的太阳风暴,或者从阳光的侧面爆发,目前瞄准地球,有可能影响我们。(因为太阳每27天旋转一次,面对我们的一侧。)

当地球定向的太阳风暴发生,他们可以为人类技术和人类健康拼写麻烦。与陆地天气不同,这在最多影响多个城市,国家或国家的影响时,感受到空间天气的影响。

地磁风暴

太阳,地球的插图,以及各种空间天气。“class=NASA / Flickr / CC BY 2.0

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太阳风暴的艺术家例证改变在近地球空间的条件。

美国宇航局/ flickr / cc by 2.0

每当从太阳风,次CME,或太阳耀斑太阳能材料到达地球,它崩溃到我们星球的磁层 - 盾状磁性通过在地球上的核心流动带电铁水产生的场。最初,太阳粒子被偏转;但随着粒子推动磁层堆积,能量的堆积最终加速了磁层过去的一些带电粒子。内部,这些粒子沿地球的磁场线行进,穿透北部和南极附近的大气,并在地球磁场中创造地磁风暴波动。

在进入地球的高层大气层后,这些带电粒子在电离层中造成严重破坏 - 大气层的层延伸到地球表面大约37至190英里。它们吸收高频(HF)无线电波,可以使无线电通信以及卫星通讯和GPS系统(使用超高频信号)进行FRITZ。它们还可以过载电网,甚至可以深入进入高飞机中行驶的人类生物DNA,将它们暴露在辐射中毒。

极光

上述稀土鉴于南方香江。“class=NASA / Flickr / CC By 2.0

" data-caption="The aurora australis, or "southern lights," as seen from the International Space Station on Sept. 17, 2011" data-expand="300" id="mntl-sc-block-image_1-0-44" data-tracking-container="true">
奥罗拉澳大利亚人或“南方灯”,从2011年9月17日的国际空间站看到。

美国宇航局/ Flickr的/ CC 2.0

并非所有空间天气到地球都会造成恶作剧。随着来自太阳能风暴的高能量宇宙粒子推过磁极,他们的电子开始与地球上大气层的气体和火花极光的气体反应。(这北极光,或北极光,舞在北极,而南极光,或南国灯,闪耀在南极。)当这些电子与地球上的氧气混合,绿色的极光灯被点燃,而氮产生红色和粉红色极光的颜色。

通常情况下,极光是只有地球的两极地区可见,但如果太阳风暴尤为剧烈,其发光的辉光可以在低纬度地区可见。在被称为1859年卡林顿事件CME触发磁暴,例如极光可以在古巴看到。

全球变暖和变冷

太阳的亮度(辐照度)也影响了地球的气候。在太阳能最大值期间,当太阳与太阳黑子和太阳风暴的最活跃时,地球自然温暖;但只有略微。根据国家海洋和大气管理局(NOAA),只有大约十分之一的太阳能到达地球。同样,在太阳能最小值期间,地球的气候略微冷却。

预测空间天气

值得庆幸的是,科学家NOAA的空间天气预报中心(SWPC)监测这些太阳活动如何影响地球。这包括提供当前空间天气条件,如太阳风速度,并发出三天空间天气预报。展望预测条件尽可能27天也可提供。NOAA还开发了空间天气尺度,类似于飓风​​类别和EF Tornado评分,迅速向公众传达从地磁风暴,太阳辐射风暴和无线电停电的任何影响将是轻微的,中等,强烈,严重或极端的。

美国宇航局的太阳物理学分部通过进行太阳能研究,支持SWPC。它的船队超过了两次自动化的航天器,其中一些位于阳光下,观察太阳风,太阳循环,太阳爆炸,以及太阳的辐射输出周围的变化,并将这些数据和图像中继回到地球。

查看文章来源
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  2. 太阳风。“Noaa Space天气预报中心

  3. 太阳循环25在这里。美国宇航局,Noaa科学家解释了这意味着什么。“美国宇航局2020年。

  4. Gleber,Max。“CME周:耀斑和CME之间的区别。“美国宇航局,2014年。

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  8. 拉梅尔兹海姆,德克。“极光的颜色。“国家公园服务

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