太陽噴出比太陽還大圈環,像電影中世界末日機器,幸好沒對準地球

徐德文科學頻道 發佈 2020-10-28T23:25:21+00:00

10月24日,太陽和地球之間的L1拉格朗日點,距地球150萬公里,美國宇航局(NASA)的太陽和太陽圈探測器(SOHO)正在對太陽進行例行觀測。


10月24日,太陽和地球之間的L1拉格朗日點,距地球150萬公里,美國宇航局(NASA)的太陽和太陽圈探測器(SOHO)正在對太陽進行例行觀測。

突然,一團巨大的圈狀物質從太陽上射了出去,並迅速擴展到超過太陽大小,看起來就像《星際迷航》中的「世界末日機器」(The Doomsday Machine),恐怖地從太陽中衝出來,正在尋找狩獵的死亡星球。

太陽的直徑達139萬公里,相當於地球直徑的109倍,如此巨大的圈狀物質究竟是什麼,對太陽周圍的世界又有什麼影響,會造成什麼巨大的災難嗎?

什麼是日冕物質拋射

這團巨大的圈狀物質叫日冕質量拋射(CME),是從太陽表面釋放的大量等離子體物質與電磁輻射,主要成分是由電子和質子組成的磁化等離子體,可以沖向遙遠的行星際空間,人類發射的多個探測器,包括好奇號、卡西尼號等,甚至已接近冥王星的新視野號都曾經受到它的衝擊。

科學研究表明日冕物質拋射及太陽耀斑都與太陽的磁重聯現象密切相關。當太陽表面兩個相反的磁場聚集在一起時,磁力線會重新排列,這就是所謂的磁重聯,可以釋放出原本存儲在磁場中的巨大能量。這些磁力線在螺旋形的結構中向左或向右扭曲,並在太陽磁力線環圈的拱圈上重新連接,突然釋放能量就可能產生耀斑,並拋射出大量的日冕物質。

日冕物質拋射就像太陽釋放能量的閥門,在每個太陽周期中不斷出現,多的時候一天三次,少的時候五天一次,拋出的物質團塊大小不等。如果不是通過這種方式不定期地釋放能量,太陽就會在積聚起來的巨大能量中被徹底撕裂。

可以衝到星際空間

這次發現的日冕物質拋射確實非常恐怖,不但像星際迷航中的世界末日機器,有一張饕餮大口和尾巴,而且極其巨大,從圖片上看已經超過太陽了,那麼它會對太陽周圍的世界產生什麼影響嗎?

我們應該慶幸的是,它並沒有衝著地球而來,否則現代文明就該遭受一次空前的衝擊了。

生活在南方的人可能都知道竹子,當你將乾燥的竹子堆在一起燃燒時,就可能發生和日冕物質拋射類似的現象。竹子裡面的空氣受熱後,會突然將竹筒炸開,把炙熱的氣體物質以極高的速度推向某個方向。



日冕物質拋射也是如此,這些拋出的物質以20公里到3200公里/秒的速度運行,平均速度達489公里/秒,最快13個小時就能到達地球。而在其它星球上或星球附近,人類發射的探測器也都檢測到了這些日冕物質拋射。

比如在2014年10月14日,一個巨大的行星際日冕物質拋射爆發,巨大的等離子體衝出了太陽,很快歐洲空間局和NASA幾個觀測太陽的衛星就受到了它的轟擊;

通過金星的時候,歐洲空間局即將墜入金星的金星快車也收集到了它的數據;

10月17日,這些日冕物質到達火星,軌道上的火星快車、MAVEN、2001火星奧德賽號和火星科學實驗室都觀察到了它,火星地表的好奇號發現星系宇宙射線的突然減少,也被認為是它的影響;

10月22日,距離太陽4.5億公里的地方,它與楚留莫夫-格拉希門克彗星相撞,正在對彗星進行探測的歐洲空間局羅塞塔號發現了它的影響;



11月22日,這些日冕物質抵達了15億公里外的土星軌道,卡西尼號發現了它的蹤跡;

三個月後,已航行到接近冥王星的新視野號探測器,發回的數據中也有疑似這些日冕物質的信號;

在17個月後2016年,旅行者2號在即將進入星際空間的165億公里處,這些拋射出來的日冕物質追上了它,並在它的數據中留下了信號。

科學家們相信,日冕物質拋射會繼續沖向日球層頂,並和星際介質發生交會。

看看,這傢伙有多牛,從太陽上爆發出來後,竟然可以一直衝到星際空間。不過更牛的是人類發射的探測器,居然那麼多探測器都發現了這次日冕物質拋射的行蹤,並進行了全程跟蹤和現場直播,人類的監控真是無所不在啊。



日冕物質拋射對地球的影響

這種所謂「世界末日機器」的日冕物質拋射會對地球,對我們產生什麼影響呢?

和燃燒竹子爆發的火星類似,我們稍微站遠一點,就不會對我們造成什麼實質性的傷害了。日冕物質拋射也是,即使它再強大,釋放的能量再多,在1.5億公里外的地球,也沒必要產生地球被烤焦,我們沒地方居住的擔心和焦慮。

然而日冕物質拋射會引發地磁風暴,破壞地球的磁場,向陽的白天一面磁場被壓縮,夜晚一面則拖出長長的磁尾,甚至可能因為磁重聯釋放出兆瓦級的能量,回流到高層大氣層,影響通訊設施及衛星空間站。

日冕物質拋射中的高能粒子可以引發強烈的極光,干擾無線電傳輸,甚至導致電力系統的破壞,引發大面積停電,對現代社會造成巨大傷害。根據此前的一項研究,不管是日冕物質拋射還是太陽耀斑等太陽爆發現象,如果達到1859年卡靈頓事件的級別,將可能導致全球經濟的癱瘓,造成2萬億美元的經濟損失。

幸運的是,這次巨大的拋射並沒有對著我們地球而來,太陽系的空間也極為空曠,我們地球實在渺小到不值一提,所以太陽大規模爆發正好影響地球的幾率並不大,否則地球也不可能演化出生命,或給智慧生命出足夠長的演化時間了。

你可能要大呼幸甚至哉歌以詠志了!

不過不要高興得太早了,根據NASA網站2014年7月23日的一篇文章,美國一家科學預測機構的物理學家皮特·萊利預測,未來10年卡靈頓級別的太陽風暴襲擊地球的幾率達到了12%,這是一個令人驚訝的機率,不能不引起人們的高度警惕了。

關鍵字: