太陽磁極顛倒在即!地球將遭滅頂之災?

  據國外媒體報道,美國宇航局的科學家近日稱太陽磁極將在未來一段時間內完全翻轉,目前北半球的磁極已經出現的變化,南半球磁極顛倒現象也將出現,整個過程將在不久的一段時間內完成。

  太陽磁極顛倒大約每隔11年出現一個週期變化,現在距離本週期磁極顛倒已經非常近了,科學家也通過多個空間和陸基觀測平台對太陽進行研究,斯坦福大學Wilcox太陽觀測站自1975年以來就已經對太陽磁場進行研究,2013年太陽處於活躍期高峰,磁極顛倒將是研究太陽的好時機。

  太陽磁極顛倒不僅可影響地球,甚至對整個太陽系都會產生影響,可謂是“一石激起千層浪”, 斯坦福大學的太陽物理學家Todd Hoeksema認為我們正通過視頻和圖像數據尋找磁極顛倒時候的太陽狀態,顛倒過程中,南北磁極將通過赤道遷移到另外相反的兩極,北半球的磁極將首先出現變化。在太陽磁極顛倒的過程中,太陽磁北極與磁南極將會相互對調,磁極變化可導致太陽表面出現一系列的活動增強事件,將比平時出現更多的能量釋放,從而使得日地空間出現不穩定的情況。

太陽磁極顛倒不僅可影響地球,甚至對整個太陽系都會產生影響

  動盪的太陽能量釋放可直接作用於地球磁場,磁暴現在更加頻繁,但太陽磁極翻轉時標量會降低到零,然後會重新回歸,翻轉過程中也會伴隨著一些日冕物質拋射,這些太陽活動現象會影響到地球上人們的正常生活,比如極區附近可以更加頻繁地看到極光現象,地球磁場和高層大氣在來自太陽的帶電粒子衝擊下可反作用於GPS系統和地面電網設施,對全球通信系統構成威脅。就在不久前,太陽在短短數周內連續釋放28個耀斑,顯示出太陽正處於週期性的活躍期。

  不僅地球受到太陽活動增強的影響,其他行星也會出現類似的反應,比如木星上的風暴圈、土星的極光等都與太陽活動息息相關。當然,太陽磁極翻轉對地球並非完全是件壞事兒,在某些方面甚至可以保護地球,免受銀河系以及河外星系深空射線的威脅,比如超新星爆發事件中產生的射線等。

  數天內28次耀斑爆發!太陽進入活躍高峰期

  美國宇航局太陽觀測平台結果顯示,太陽本周出現了強度最大的耀斑爆發事件,強度達到X3.3級,X級耀斑是強度最大的一級,如果耀斑正對地球方向,可對軌道衛星、空間站、地面電網設施構成破壞。自10月21日以來,太陽活動明顯增強,已經發現了超過24次耀斑事件,今年爆發的最強耀斑可能造成較大面積的信號傳輸影響,儘管一些短波通信受到干擾或中斷,但是基本不會進一步影響地球周圍空間環境。

自1843年人們開始跟蹤太陽週期變化以來,今年太陽處於週期性的活躍期,科學家認為這是一個研究太陽的好時機

  美國宇航局太陽動力學天文台(SDO)是對太陽觀測的主力平台,其拍攝到上週二美國東部時間下午5:12分出現的耀斑事件,太陽物理學家將不同波段的觀測結果用顏色來區分,這樣我們就可以看到“五顏六色”的太陽。太陽耀斑是太陽表面突然爆發的能量釋放事件,伴隨著光和輻射,並以光的速度傳播,大約八分鐘後就可以抵達地球,地球的磁場和大氣層會稍弱太陽耀斑的作用。NOAA空間氣象預測中心在太陽耀斑發生後進行了預警,比如在11月5日爆發的耀斑事件,預警信息指出大約在一小時後可能出現短波通信中斷等情況。

  受到干擾的通信頻道集中在航空通訊、業餘無線電愛好者頻道以及應急通信使用的頻道上,一般情況下此類耀斑並不是對地球構成太大的威脅。10月29日,太陽動力學天文台觀測到第4個耀斑事件,到目前為止已經出現超過24個太陽耀斑,其累計的效應可能對全球通信產生干擾。對此,美國國家海洋和大氣管理局發佈四個無線電通信中斷警告,通常耀斑輻射無法穿透地球大氣層,卻可以干擾大氣電離層,這裡是GPS和無線電信號傳播的空間。

  “天火”太陽能燃燒多久?

  對於我們地球人來說,宇宙中沒有哪個天體能像太陽那樣與我們如此親近。儘管太陽發出的光和熱中只有22億分之一到達地球,但也足以使地球成為現在這樣一個生氣勃勃的世界了。

  在19世紀末期,地質學家在南非的特藍斯瓦爾的地層中,發現其中的硅化巖中存在與今天的藍藻有相同複雜結構的單細胞組織,這證明了地球上早在35億年前就有生命存在了。這就是說,太陽照耀地球已有幾十億年了。

  太陽連續發光幾十億年,它這種神奇而又似乎永不枯竭的能源是什麼呢?

“天火”太陽能燃燒多久?

  對於太陽能量來源之謎,直到1938年,美國科學家貝特才初步解開。貝特認為,太陽能源來自太陽內部的熱核聚變。太陽中心的溫度高達1500萬攝氏度,壓力也十分巨大。在這種高溫、高壓條件下,物質的原子結構自然會被破壞,結果發生每4個氫原子核聚合成1個氦原子核的物理過程,與此同時釋放出巨大的能量。這個過程在物理學上稱為熱核聚變。熱核聚變反應比化學燃燒釋放的能量要大100萬倍以上!

  熱核反應放出的能量究竟有多大呢?簡單點說,1克重的氫變成氦時,放出來的能量等於燃燒15噸汽油的能量!1千克重的氫的能量,抵得上數百列火車的煤!作為核武器之一的氫彈比原子彈的威力還要大得多,氫彈爆炸時發生的就是這種熱核聚變反應。

  太陽輻射就是在氫聚變成氦的過程中產生的。在每一秒鐘裡,就有630000000噸氫聚變成625400000噸氦。從太陽每秒鐘消耗的氫的數量來看,它似乎不會維持很久。但事實並非如此。這是由於太陽有著巨大質量的緣故。太陽的質量為2200億億億噸。這巨大的質量中,大約有53%是氫。這就是說,太陽目前約含有1160億億億噸氫。

  除了氫之外,太陽質量的其餘部分幾乎全都是氦。氦比氫更緻密些。在相同的條件下,氦原子的質量是同量氫原子質量的4倍。有人計算過,如果換算成體積,太陽大約有80%是氫。

  天文學家推算,大約在五六十億年前,太陽在銀河系誕生,一團主要由原始氫構成的星雲不斷旋轉,形成了一個漩渦,由於引力的影響,所有的氣體都向雲的中心聚集,於是產生了高壓和高溫,將太陽原子核“爐火”點燃。從此,這個巨大的核子爐便開始沸騰至今。太陽現在正處於壯年時期,預計現在太陽上的氫,繼續這樣“燃燒”下去,大約至少還能“燃燒”四五十億年的時間。

太陽在銀河系誕生

  到那時候,太陽上幾乎全部的氫都燃燒掉了,變成了氦。那時的太陽將變得“虛胖”,即它的物質密度變低,體積開始膨脹,一直膨脹到地球公轉的軌道外面。我們知道,離太陽最近的行星是水星,第二個是金星,接著就是地球、火星,到那時的太陽會把水星、金星、地球,還有火星,都一個個地吞沒。那時的太陽顏色發紅,雖然其表面的溫度會比現在低,但是它卻可以把地球上的海水蒸發乾淨。

  天文學家給這種又大又紅的恆星起了個名字,叫紅巨星。據天文學家估計,太陽演化成紅巨星之後,再過幾億年即將衰亡,成為一顆體積很小、密度很大、發光微弱的天體,叫做“白矮星”。再往後,太陽可能會演變成一個體積比白矮星還要小許多,而且不發出任何光線的天體──“黑洞”。

  當然,我們不必為50億年後地球是否毀滅而驚慌。也許到那時,人類早已到達別的星球上重建家園了。按照現代世界上科學技術發展的速度來看,人類將具備這種能力。




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