北极上方出现的漩涡状“太空风暴”,会对地球产生什么样的影响?


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北极上方出现的漩涡状“太空风暴”,会对地球产生什么样的影响?



当太阳内部持续进行着核聚变反应时 , 向外的辐射压推动着太阳表面大量的等离子体 , 以很高的速度向太空飘散 , 从而形成我们所熟知的太阳风 。 这些由无数带电粒子所构成的太阳风 , 在来到地球附近时 , 就会受到地球磁场的影响 , 从而改变方向 , 一部分被“引导”到地球的两极区域 , 与大气分子作用形成绚丽的极光现象 。 当太阳活动强度较大时 , 这种带电粒子与大气分子相互影响的现象就更为明显 。

北极上空的“太空风暴”我国山东大学的一个研究团队 , 在分析历史观测数据记录时 , 发现在2014年8月份 , 在地球的北极上空 , 出现了一个规模非常庞大的等离子漩涡 , 直径大约在1000公里左右 , 在垂直方向上 , 从距地面100公里左右的电离层一直绵延至1000公里高度的大气层最外沿 , 这里属于地球磁场的“控制范围” 。

从此次等离子体漩涡的运动发展来看 , 它整体呈现的是一种逆时针旋转的状态 , 在其内部由许多等离子旋臂所构成 , 旋转的速度高达2公里/秒 。 大量带电粒子在北极上空聚集的结果 , 它们所携带的能量也在这里得到进一步的转化 , 使空气中的氮、氧分子发生了电离 , 继而发射出不同波长的散射 , 从而相应形成绿、蓝或者红色的特征色彩 , 这就是极光的形成原因 。
所观测到的此次北极太空风暴 , 是一种由无数等离子体共同构成 , 而且呈现出巨大的旋风状漩涡极光现象 , 在人类对两极地区极光现象进行观测的历史中 , 还没有观测到这么庞大的“太空风暴” 。 在一般情况下 , 两极地区的极光现象 , 都是比较“温和”的 。 如果太阳风的强度增大 , 那么产生的极光 , 在规模、范围、呈现出来的颜色深浅度等方面 , 都会有所增强 , 但不会轻易形成这种漩涡状的现象 。

北极“太空风暴”是如何形成的?通过研究团队的深入分析 , 北极上空的“太空风暴”与大气层中经常出现的“热带风暴”有着些许相似的地方 , 比如形态、规模、旋转方向、风暴眼的状态等等 , 只是参与旋转的物质不同 , 太空风暴的组成是等离子体流 , 而热带风暴则是水汽和空气混合体 。
刚才提到了 , 只要太阳内部发生着核聚变 , 那么表面就会向宇宙空间时刻散发带电粒子 , 形成太阳光 。 当太阳表面黑子出现的数量、频次增大 , 即太阳活动处于极大期时 , 太阳表面被抛洒出去的带电粒子数量、“吹离”的速度就会明显增加 , 从而太阳风的强度也会随之增强 。 构成太阳风的物质 , 主要是质子和电子这两种带电的粒子 , 以及一些不带电的中性粒子(如伽马射线) , 这些粒子流在奔向地球后 , 会与地球磁场发生作用 , 形成洛仑兹力 , 从而使带电粒子偏移到地球的两个磁极附近 , 与大气分子相碰撞形成极光 。 而不带电的伽马射线 , 则会沿着原来的方向直接到达地球 , 绝大部分被大气吸收 , 仅有一小部分进入地球内部或者穿透地球上的生物体 。

在北极出现“太空风暴”的时间 , 研究团队通过其它的资料 , 发现此时太阳表面的活动并不剧烈 , 是处于比较“风平浪静”的状态 , 也就是说没有太强大的太阳风出现 , 所以在某种意义上 , 北极上空出现的“太空风暴” , 似乎与太阳风的强度没有什么必然联系 , 于是产生的原因只能从地球上找了 。
在此之前 , 英国的一位科学家就曾指出 , “太空风暴”是存在大气层的行星表面 , 非常常见的一种自然现象 , 比如像木星、土星这样的气态行星 , 通过太空望远镜观察 , 它们的表面会很容易看到这种等离子体漩涡 。 而对于地球来说 , 也拥有浓度适宜的大气层 , 也具备着太空风暴形成的一定条件 。

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