□三疊紀小貝殼
新春佳節(jié)快到了,同學們都期待著看最美麗的焰火表演吧?哇,一束束火樹銀花在夜空中絢爛綻放,那轉(zhuǎn)瞬即逝的繽紛色彩和炫酷造型,相信誰都會留下最美好的記憶??墒悄阒绬幔谖覀兊厍驄寢屔畹奶栂?,有一種幾乎每天都會爆發(fā)的漂亮焰火,它無比巨大,比同學們看過的所有焰火都漂亮!而且每隔11年,這種太空焰火還會超級大爆發(fā),地球上所有的煙花加在一起都沒有它絢爛奪目!哈哈,別費心找啦,它就是我們頭頂上太陽公公的杰作——太陽耀斑。
就知道你們啥好看的焰火都見過,什么噴花旋轉(zhuǎn)、火箭吐珠、火輪噴泉……可你們平時就是看不到太陽系最絢爛的焰火啥模樣。為什么?那是因為,如果是在地球上用肉眼觀測,由于太陽本身的亮度太強了,會將太陽表面爆發(fā)的太陽耀斑隱藏起來。但是,如果用增加了特殊濾鏡的望遠鏡觀測,甚至離開地球大氣層,在浩渺深邃的太空舞臺欣賞,你就一定會為太陽表面突然迸發(fā)的炫目焰火深深折服。太陽,這個巨大火球的表面,突然迸發(fā)出一道耀眼的光芒,直刺太空。遠遠超過地球體積的火花如噴泉般從溫度高達6000攝氏度,涌動著火的浪濤的太陽表面噴涌而出,瞬間幻化為無窮無盡奇妙的形狀,象龍、象花、象神奇的巨手……與此同時,太陽外層大氣中的色球?qū)訒霈F(xiàn)如水面漣漪般的層層波動。它擁有最美麗的色彩,不僅是你見過的所有顏色可見光,還包括雖然看不見卻能穿透身體的γ射線和X射線,以及同樣看不見卻可被太空望遠鏡捕捉的射電信號,耀斑焰火幾乎包含了所有波長的光波,地球上的任何焰火在它面前都會黯然失色。
伴隨著能量大、波段廣、影響巨的“大廣巨”牌太陽焰火的噴薄而出,高能粒子從太陽拋向太空,強大的太陽風暴在經(jīng)過1.5億千米的咆哮后抵達地球,和地球磁場相互作用產(chǎn)生絢麗如仙境的極光。哇,那是高緯度的天空中最美麗壯觀的飄帶。
哈哈,神奇的太陽焰火也有許許多多的種類和不同的規(guī)模哦??茖W家根據(jù)觀測手段的不同,把太陽耀斑分為光學耀斑、X射線耀斑、質(zhì)子耀斑、白光耀斑等。耀斑的亮度不同則其規(guī)模級別也不同。不同種類、不同大小的太陽耀斑都會有自己絢爛奇特的表現(xiàn),它們在太陽生命的不同階段盡情展現(xiàn),讓我們看到最神奇的焰火表演。
太陽焰火時時都在表演,雖然好看,但它們也有著無窮無盡的威力。
雖然距離1.5億千米,但太陽耀斑產(chǎn)生的巨大能量依然會對地球造成重大影響。
先來說說太陽耀斑究竟是怎么回事兒。太陽耀斑是太陽磁場巨大能量的一種釋放方式,是發(fā)生在太陽大氣層局部區(qū)域的一種最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象,伴隨著高能高熱和大量粒子以及電磁輻射的向外噴發(fā)。小型耀斑幾乎每天都有發(fā)生,而最厲害的X級耀斑幾乎要一千年才爆發(fā)一次。在幾分鐘到幾十分鐘內(nèi),它一次爆發(fā)的能量就相當于上百億顆巨型氫彈同時爆炸釋放的能量,或者相當于十萬至百萬次強大火山爆發(fā)釋放的能量總和!雖然“觀賞距離”有1.5億千米,但超級大耀斑爆發(fā)時,從太陽拋射出來的巨量的熱等離子體,足以切斷地球上無線通訊和電力供應(yīng),使大氣溫度和密度升高,改變?nèi)嗽煨l(wèi)星等空間飛行器的軌道……如果耀斑強度足夠大,連人類的生存環(huán)境都會受到威脅。
由丹麥奧胡斯大學克里斯托弗—卡羅夫領(lǐng)導的一個國際研究團隊,利用中國郭守敬望遠鏡(LA M O ST)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)了一個重大研究成果:如太陽噴發(fā)“超級耀斑”,可摧毀地球大氣層??茖W家分析了近十萬顆恒星的表面磁場數(shù)據(jù),結(jié)果表明,這些恒星的超級耀斑,很可能與太陽耀斑有著相同的形成機制……這意味著,太陽也有可能產(chǎn)生威力無比巨大的超級耀斑!
幸運的是,在人類文明史中,我們的太陽并沒有爆發(fā)過超級耀斑!在公元775年,太陽爆發(fā)了一次次級超級耀斑,能量是人類進入太空時代以來所觀測到的最強爆發(fā)的10到100倍,還好那時并沒有電子設(shè)備哎,要不然它們都會因為耀斑輻射而被摧毀。迄今為止觀測到的最大一次太陽爆發(fā)發(fā)生在1859年9月1日,從太陽拋出的數(shù)量巨大的熱等離子體襲擊了地球。由這次事件引起的極光甚至南至古巴和夏威夷都能看到,全球范圍的電報系統(tǒng)都陷入了混亂,而來自格陵蘭島的冰芯數(shù)據(jù)顯示,地球的臭氧保護層也遭到了這場太陽風暴帶來的高能粒子的破壞。那次太陽風暴事件被稱為“卡林頓事件”。
由太陽耀斑引發(fā)的帶電粒子流(太陽風)進入地球磁場后,會在地球南北兩極附近地區(qū)的夜間高空產(chǎn)生美麗的極光。
而根據(jù)科學家的觀測,宇宙中恒星有規(guī)律的爆發(fā)強度,有可能比“卡林頓事件”的強度大一萬倍!那該是多么壯觀的“太空焰火”呀。
美國宇航局拍攝的太陽耀斑照片。
研究人員利用地質(zhì)記錄和大小與太陽相當?shù)暮阈腔顒拥臄?shù)據(jù),推測下一次劇烈太陽耀斑將發(fā)生在未來100年。他們通過計算發(fā)現(xiàn),超級危險的“滅絕級別”的超級耀斑每2000萬年才會發(fā)生一次,但發(fā)生造成科技大災(zāi)難級別的耀斑的可能性要高得多。根據(jù)測算,要是沒管好這些大威力的“焰火”,未來150年由太陽超級風暴造成的經(jīng)濟損失有可能相當于18萬億美元。
對于“超級太陽焰火”的副作用,我們現(xiàn)在的防護措施就是地球的天然磁氣圈。太陽日冕物質(zhì)拋射會引發(fā)有害物質(zhì)直奔地球。這種現(xiàn)象一直都在發(fā)生,只是大多數(shù)時間不會到達地球,那是因為地球的大氣層具有一定的保護作用。而且,極端太空氣候事件到達地球需要數(shù)天時間,因此,即使太陽拋射的數(shù)十億噸微粒向地球奔來,我們也會有一定的預(yù)警時間。
只是地球大氣層的保護作用不夠強大。美國哈佛—史密森天體物理中心科學家阿維·洛布和曼納斯維·林加姆提出了他們的解決方案:耗資約1000億美元,在拉格朗日點L1——位于太陽和地球之間,距離地球約160萬公里的太空中建設(shè)一個105噸重的磁盾牌,使帶電粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn),不會到達地球。
這可是個超級厲害的“抵抗戰(zhàn)士”,有了它的保護,我們既能盡情欣賞太陽系最燦爛的焰火,又不會被焰火傷害。即使太陽超級風暴襲來,地球大氣層的物理性質(zhì)也不會發(fā)生改變,我們的衛(wèi)星、通信、供電系統(tǒng),以及我們每天都在使用的數(shù)字技術(shù)產(chǎn)品——其中包括智能手機、電視機和廣播等都會安然無恙。